[发明专利]一种钛纳米高分子合金油井管内涂层材料的制备方法

权利要求书

1.一种钛纳米高分子合金油井管内涂层材料的制备方法，其合成路线如下：

其中：

所述纳米氧化铝改性含氟聚芳醚酮的结构式中，m值为2～20，n值为6～30；

所述钛纳米含氟聚芳醚酮共聚物即为所述涂层材料，其结构式中，m值为2～20，n值为6～30。

2.权利要求1所述的钛纳米高分子合金油井管内涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

1）按配方量称取各组份并按顺序装入超声波/微波固液球磨反应器内，加入纳米有机钛高分子聚合物HTH，再与纳米氧化铝改性含氟聚芳醚酮共混，然后按配比加入不同粒径的不锈钢球后密封罐盖；

2）启动超声波/微波固液球磨反应装置，研磨运行时间不少于6h，运行1h后，停机检查，以后每运行1h停机检查记录一次罐顶端金属温度计和气压表的数据，预聚物在载体NMP或环丁砜及触媒的作用下，经研磨升温，罐内温度、压力积累到罐内温度＞180℃、汽化压力＞20MPa时，缩聚反应开始，然后，让球磨反应时间再持续1h即可停机；

3）待反应罐自然冷却至常温后，开罐过滤出不锈钢球，得到黑色淤泥状的聚合产物，其粒径D50约为50～80nm。

3.权利要求1或2所述的钛纳米高分子合金油井管内涂层材料的制备方法，其中，所述纳米氧化铝改性含氟聚芳醚酮制备方法为，以氟苯基对苯二酚单体和二氟二苯甲酮为原料，以纳米氧化铝为催化改性剂，在氮气氛围保护下反应制备，其包括以下步骤：

1）将每240mL质量百分含量为32%的盐酸和同量的冰水在机械搅拌合成装置中混合，并依次恒压定量滴加0.6mol的对氟苯胺和0.6mol的质量百分含量为30%的亚硝酸钠溶液，在持续搅拌状态下保持温度在0～5℃间，反应时间为2h，抽滤得到初产物；

2）在带有机械搅拌的合成装置中，依次加入3500mL蒸馏水、1.2mol的碳酸氢钠和0.55mol的对苯二醌，在搅拌状态下滴加步骤1）得到的初产物，控温在12℃搅拌1.5h，然后在室温下继续搅拌反应1.5h，倒出反应物进行抽滤，反复用蒸馏水洗涤，放入真空干燥箱中于60℃真空干燥后，用正丁醇溶解重结晶得产物氟苯基对苯二醌；

3）在配有磁力搅拌器、泠凝管和恒压滴液瓶的合成装置中，依次加入0.25mol产物氟苯基对苯二醌、0.75mol锌粉和500mL蒸馏水，加热控温在90～95℃间回流，然后缓慢滴加质量百分含量为32%的盐酸175mL，滴加完后继续回流4～5h，趁热取出抽滤，滤液瓶用冰水冷却至1～5℃，有白色晶体析出，并保持2h，然后抽滤，用蒸馏水反复洗涤固体粉末，放入真空干燥箱中于60℃真空干燥，得到白色单体产物4-氟苯基对苯二酚；

4）依次称取总量70%的甲苯、20%纳米氧化铝粉体、10%的纳米分散剂置于烧杯中，移至搅拌机混合均匀，通过纳米珠磨机研磨分散，过程用电镜监控纳米粒子分布形态或用激光粒度分析仪检测纳米粒子进入均匀的分散状态，即可停止研磨分散，整个研磨分散过程大约需要1～1.5h，得到乳白色半透明状的纳米分散液；

5）在装有冷凝管、分水器和氮气导入管的干燥合成装置中，依次加入0.5mol产物4-氟苯基对苯二酚、0.5mol的间苯二酚、0.5mol的4，4′-二氟二苯甲酮、步骤4）得到的纳米分散液70g、0.6mol的无水碳酸钾、230mLNMP和1500mL甲苯，在N₂气保护下和磁力搅拌下，升温至160℃后共沸脱水2.5～3h，在加热升温至170℃，蒸馏出甲苯并带出体系中的残余水分，继续反应2h，直至聚合体系粘度不再升高，即得到固含量60%左右的纳米氧化铝改性含氟聚芳醚酮溶液。