[发明专利]一种石墨烯极压防粘扣防腐螺纹涂料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种石墨烯极压防粘扣防腐螺纹涂料及其制备方法与应用，属于防腐涂料技术领域。本发明采用以下重量份的原料制备石墨烯极压防粘扣防腐螺纹涂料：硅树脂30‑45份、环氧树脂40‑50份、聚氨酯8‑10份、石墨烯12‑15份、银粉1‑2份、纳米氧化铝粉2‑3份、纳米陶瓷粉2‑3份、二甲基硅油3‑5份、滑石粉2‑3份、固化剂3‑5份、分散剂2‑3份、消泡剂1‑2份、钛白粉2‑3份和丙酮5‑7份。本发明制得的石墨烯极压防粘扣防腐螺纹涂料固含量高致密性好，耐磨耐压和自散热性能好，具有较强的抗腐蚀性能，粘附性高且耐水性强，使用寿命更长。

技术领域

本发明属于防腐涂料技术领域，尤其涉及一种石墨烯极压防粘扣防腐螺纹涂料及其制备方法与应用。

背景技术

随着石油天然气勘探开发的不断深入，具有复杂工况的特殊井况不断增多，尤其是定向井、斜井、水平井、大位移井、穿越井等特殊井况，钻具所承受的扭矩较大，伴随而来的钻具失效事故发生的次数不断增多，一旦出现钻具失效等事故，将直接导致延长钻井周期、增加投资成本，会造成巨大的经济损失。在失效事故中经常会出现断裂、粘扣、结构完整性丧失等失效形式，在几种失效形式中粘扣和钻井液泄露与钻具螺纹和钻具螺纹脂都有密切的关系。钻具螺纹脂是涂抹在钻具螺纹表面，主要的作用是在螺纹表面形成一层润滑膜，该润滑膜在非常高的载荷和压力作用下仍具有良好的润滑和抗粘着性能，做到尽可能的防止同材质的内外螺纹发生粘扣，使得各种载荷和滑移发生在该层润滑膜内，吸收部分能量，减少了粘扣现象的发生。但随着钻井工况的不断苛刻，尤其是遇到斜井、水平井、穿越井时，钻具所承受的扭矩非常大，经常会出现钻具螺纹严重磨损、粘扣，严重时会发生断裂等失效事故。随着新的工况的出现，在优化施工工艺，提高钻具质量的同时，也应采用能够抵抗大扭矩的防粘扣钻具螺纹脂。因此，亟待设计一种石墨烯极压防粘扣防腐螺纹涂料来解决上述提出的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种石墨烯极压防粘扣防腐螺纹涂料的制备方法，其包括以下步骤：

将30-45重量份的硅树脂、40-50重量份的环氧树脂、8-10重量份的聚氨酯、12-15重量份的石墨烯加入反应釜内进行搅拌，搅拌温度为45-55摄氏度，搅拌速度为600转每分钟，搅拌时间为30-35分钟，然后加入1-2重量份的银粉、2-3重量份的纳米氧化铝粉、2-3重量份的纳米陶瓷粉、2-3重量份的滑石粉、2-3重量份的钛白粉进行搅拌，搅拌温度为65-75摄氏度，搅拌速度为1000转每分钟，搅拌时间为10-15分钟，冷却至35-40摄氏度，最后加入3-5重量份的二甲基硅油、3-5重量份的固化剂、2-3重量份的分散剂、1-2重量份的消泡剂和5-7重量份的丙酮，进行搅拌，搅拌速度为600转每分钟，搅拌时间为20-30分钟即可制得本涂料。

优选地，所述硅树脂为35重量份、环氧树脂为40重量份、聚氨酯为8重量份、石墨烯为15重量份、银粉为1重量份、纳米氧化铝粉为3重量份、纳米陶瓷粉为3重量份、二甲基硅油为5重量份、滑石粉为2重量份、固化剂为3重量份、分散剂为3重量份、消泡剂为2重量份、钛白粉为2重量份和丙酮为5重量份。

优选地，所述分散剂为十八烷基二甲基羟乙基过氯酸铵。

优选地，所述消泡剂为聚醚改性消泡剂。

优选地，所述固化剂为水性异氰酸酯固化剂。

优选地，所述银粉、纳米氧化铝粉、纳米陶瓷粉、滑石粉、钛白粉的纯度均大于99％。

本发明的目的之二在于提供一种上述方法制备得到的石墨烯极压防粘扣防腐螺纹涂料。

本发明的目的之三在于提供上述石墨烯极压防粘扣防腐螺纹涂料在减少钻具粘扣中的应用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明制得的石墨烯极压防粘扣防腐螺纹涂料固含量高致密性好，耐磨耐压和自散热性能好，具有较强的抗腐蚀性能，粘附性高且耐水性强，使用寿命更长。