天然气管道减阻耐磨涂料

摘要

本发明公开了一种天然气管道减阻耐磨涂料，该涂料的原料组成包括A、B两种成分，A成分包括酚醛胺类固化剂、流平剂、消泡剂、分散剂、增稠剂、白陶瓷粉、氧化铁红粉、云母氧化铁、氧化铁黄粉、轻质碳酸钙及环保型混合溶剂，B成分包括环氧树脂、流平剂为、环保型混合溶剂。本发明的优点是：1、固化剂采用了改性酚醛胺类，相比传统聚酰胺类固化剂更便于冬季施工，对基材的润湿好，涂层交联密度高，无针孔，具有更强的耐溶剂性及耐腐蚀性。2、涂料的涂层表面平整光滑，镜面光泽可达70以上，比同类产品提高15％～30％。3、该涂料以合理比例添加了白陶瓷、空心微珠等耐磨填料，大大提高了涂层的耐磨性。

说明书

技术领域

本发明涉及天然气管道用内减阻涂料，具体的说，是一种天然气管道减阻耐磨涂料。

背景技术

天然气的输送主要靠管线来完成，具有安全和成本低的优点，因此，研究适用于天然气输送管道内减阻涂层，对于降低管道内表面的表面粗糙度，降低输送的阻力，提高输量，降低成本，并保护内壁不受介质腐蚀，延长钢管使用寿命有非常重要的作用。

现有的管道内减阻涂料，采用高分子树脂及其固化剂，加上一定的助剂和颜填料配制而成，其不足之处是涂层的表面摩擦系数不够低，而且耐磨性、耐溶剂浸泡性能不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表面光泽高，表面摩擦系数小，具有优异的耐磨性和耐腐蚀性及优良的低温固化性能的天然气输送管道内减阻耐磨涂料。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种天然气管道减阻耐磨涂料，其包含A、B两种成分，各成分的原料组成按质量百分比为：

成分A：

酚醛胺类固化剂为25％～35％；

流平剂为0.15％～0.25％；

消泡剂为0.15％～0.25％；

分散剂0.5％～1.0％；

增稠剂3.0％～4.0％；

白陶瓷粉4.0％～6.0％；

氧化铁红粉15％～20％；

云母氧化铁5.0％～15.0％；

氧化铁黄粉3.0％～6.0％；

轻质碳酸钙4.0％～6.0％；

环保型混合溶剂25％～35％；

成分B：

环氧树脂为54％～64％；

流平剂为1.5％～2.5％；

环保型混合溶剂为34％～44％；

所述的流平剂选自聚丙烯酸酯类流平剂，消泡剂为改性聚硅氧烷类消泡剂，分散剂为不饱和聚氨基酰胺和酸性聚酯的盐溶液，增稠剂选择有机膨润土及气相二氧化硅，环保型混合溶剂为丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯的混合溶剂，其中，两者的质量比为，丙二醇甲醚∶丙二醇甲醚醋酸酯＝2∶1～1∶1。

在一个优选的实施方式中，所述成分B中的环氧树脂优选为56％～61％；所述成分A中的酚醛胺类固化剂优选为27％～33％。

在一个优选的实施方式中，在成分A中，所述成分A中的氧化铁红粉优选为16％～19％；所述的云母氧化铁优选为8.0％～13.0％；所述氧化铁黄粉优选为3.5％～5.0％；所述轻质碳酸钙优选为4.5％～5.5％。

在一个优选的实施方式中，所述成分A中的白陶瓷粉优选为4.5％～5.5％。

在一个优选的实施方式中，在成分A中，所述的流平剂优选为0.18％～0.24％；所述的消泡剂优选为0.18％～0.24％；在成分B中所述流平剂优选为1.8％～2.4％。

在一个优选的实施方式中，在成分A中，所述的分散剂优选为0.6％～0.9％；所述的增稠剂优选为3.0％～3.5％。

在一个优选的实施方式中，所述成分A中的环保型混合溶剂优选为26％～32％；所述成分B中的环保型混合溶剂优选为37％～42％。

其中，涂料使用时成分A与成分B按质量比A∶B＝1.35∶1配合使用。

一种天然气管道减阻耐磨涂料的制备方法，具体步骤为：

(1)分散

根据上述的原料配比将原料依次加入拉缸中，同时启动分散机，低速搅拌，边搅拌边加入原料，原料添加完毕后，以高速(1000转/min)分散30min；

(2)研磨

将分散好的涂料放入砂磨机中进行砂磨，要求砂磨两遍，细度达到40微米以下，其中成分B无需研磨；

(3)检测

将研磨完成的涂料进行检测，要求各项检测指标均符合要求方可判定该涂料合格；

(4)过滤包装

将砂磨好的涂料放入成品釜中，开启搅拌机搅拌，在出口处接上过滤网，边过滤边包装。

本发明一种天然气管道减阻耐磨涂料的积极效果是：

(1)本发明液体涂料为管道内减阻涂料，该涂料涂层具有极高的表面光泽，可达70(Gardiner60°)以上。

(2)固化剂采用了改性酚醛胺类，在5℃以上即可干燥，相比传统聚酰胺类固化剂更便于冬季施工；对基材的润湿好，涂层交联密度高，无针孔，具有更强的耐溶剂性，耐腐蚀性。

(3)该涂料选用微毒接近无毒的丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯环保型混合溶剂，良好的施工性能，使得该涂料能适应任何无气喷涂设备；

(4)本发明在液体内减阻涂料形成的内减阻涂层保证管道能够承受沙砾和清管器所造成的磨损并且有较小的涂层表面粗糙度，从而具有良好的减阻效果。

在本发明中，采用不同分子量的新型环氧树脂相搭配，并采用酚醛改性胺作为固化剂，使得该涂料有着良好的附着力和耐盐雾、耐溶剂性能，并且表干时间快、耐磨性好、柔韧性好等许多优点。该涂料喷涂后，表面非常光滑，镜面光泽度达70(Gardiner60°)以上，它可以为天然气在输送过程和中途储存中对管道的腐蚀提供防护，减小输送的流阻，改善气体输送的流通环境。并且因为该涂料涂层有良好的耐磨性和硬度，可长期保护管壁，保证涂层能够受到管道内沙砾和清管器所造成的磨损，从而不仅提高天然气输送速度，而且便于管道的清理和维护。

具体实施方式

现结合实施例，对本发明做进一步的描述。

实施例1

(一)原料配比：

原料组成按质量百分比为：

成分A：

酚醛胺类固化剂：    27％；

流平剂：            0.15％；

消泡剂：            0.17％；

分散剂：            0.55％；

增稠剂：            4.0％；

白陶瓷粉：          5.5％；

氧化铁红粉：        15％；

云母氧化铁：        12％；

氧化铁黄粉：        3.5％；

轻质碳酸钙：        4.0％；

环保型混合溶剂：    28.13％.

成分B：

环氧树脂：          57％；

流平剂：            1.6％；

环保型混合溶剂：    41.4％。

涂料使用时成分A与成分B按质量比A∶B＝1.35∶1配合使用。

所述的环氧树脂由巴陵石化环氧树脂厂或深圳市佳迪达化工有限公司提供；

所述的酚醛胺类固化剂由上海鸿科化工有限公司提供；

所述的流平剂为聚丙烯酸酯类流平剂，由上海双润化工有限公司提供；

所述的分散剂为不饱和聚氨基酰胺和酸性聚酯的盐溶液，由上海双润化工有限公司提供；

所述的增稠剂为有机膨润土及气相二氧化硅；

所述的白陶瓷粉由上海汇精亚纳米材料有限公司提供；

所述的氧化铁红由湖南三环颜料有限公司提供；

所述的氧化铁黄由湖南三环颜料有限公司提供；

所述轻质碳酸钙由上海大宇生化有限公司提供；

所述的云母氧化铁由上海一品颜料有限公司提供；

所述的丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯均为市售，其中，两者的质量比为，丙二醇甲醚∶丙二醇甲醚醋酸酯＝2∶1～1∶1。

(二)制备方法

(1)分散

根据上述的原料配比将原料依次加入拉缸中，同时启动分散机，低速搅拌，边搅拌边加入原料，原料添加完毕后，以高速(1000转/min)分散30min；

(2)研磨

将分散好的涂料放入砂磨机中进行砂磨，要求砂磨两遍，细度达到40微米，其中成分B无需研磨；

(3)检测

将研磨完成的涂料进行检测，要求各项检测指标均符合要求方可判定该涂料合格；

(4)过滤包装

将砂磨好的涂料放入成品釜中，开启搅拌机搅拌，在出口处接上过滤网，边过滤边包装。

实施例2

(一)原料配比：

原料组成按质量百分比为：

成分A：

酚醛胺类固化剂：    31％；

流平剂：            0.22％；

消泡剂：            0.20％；

分散剂：            0.7％；

增稠剂：            3.3％；

白陶瓷粉：          4.0％；

氧化铁红粉：        15％；

云母氧化铁：        8％；

氧化铁黄粉：        4.5％；

轻质碳酸钙：        6.0％；

环保型混合溶剂：    27.08％.

成分B：

环氧树脂：          60％；

流平剂：            1.8％；

环保型混合溶剂：    38.2％。

涂料使用时成分A与成分B按质量比A∶B＝1.35∶1配合使用。

(二)制备方法

制备方法同实施例1。

实施例3

(一)原料配比：

原料组成按质量百分比为：

成分A：

酚醛胺类固化剂：    34％；

流平剂：            0.25％；

消泡剂：            0.22％；

分散剂：            0.9％；

增稠剂：            3.0％；

白陶瓷粉：          5.0％；

氧化铁红粉：        16％；

云母氧化铁：        6％；

氧化铁黄粉：        4％；

轻质碳酸钙：        5.0％；

环保型混合溶剂：    25.63％.

成分B：

环氧树脂：          63％；

流平剂：            2.0％；

环保型混合溶剂：    35％。

涂料使用时成分A与成分B按质量比A∶B＝1.35∶1配合使用。

(二)制备方法

制备方法同实施例1。

本发明的一种天然气管道减阻耐磨涂料的特点是：

①本发明是一种适用于输天然气管道的内减阻涂料；

②具有优良的附着力、耐磨蚀、硬度等物理机械性能和良好的耐化学介质性能；

③该涂料的涂层表面平整光滑，具有突出的减阻效果；

④用于输气管道内壁，可大幅度降低管线输送压力或延长增压站间距，具有显著的经济效益；

本发明的一种天然气管道减阻耐磨涂料及涂层的性能指标为：

表1.涂料及涂层的性能指标

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。