[发明专利]一种抗硫化氢腐蚀水性涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种抗硫化氢腐蚀水性涂料及其制备方法。该水性涂料包括组分和含量为：吡啶甲酸包覆蒙脱土缓蚀剂10％～25％，含有羧基的水性聚氨酯树脂20‑50％，己内酰胺15‑25％，油酸1～5％，防锈颜料10‑25％，填料10‑25％。其制备方法：(1)将吡啶甲酸、聚乙烯醇和辛酸锌混合，100～150℃反应2～8小时，得到聚乙烯醇吡啶甲酸；(2)将聚乙烯醇吡啶甲酸和蒙脱土加入乙醇的水溶液中，搅拌，研磨，喷雾造粒，得到缓蚀剂；(3)将该缓蚀剂与其他原料按照配方混合均匀后，研磨至粒径为0.5‑5μm，即可。本发明的抗硫化氢腐蚀水性涂料具有自交联性能，并且耐硫化氢盐雾腐蚀的时间最高可达930多小时。

技术领域

本发明属于涂料领域，涉及一种抗硫化氢腐蚀水性涂料及其制备方法和应用。

背景技术

水性防腐涂料是今后发展的重要方向，为达到高分子成膜物质水溶或水乳化的目的，引入了可以吸水性的官能团，如、羟基、羧基、氨基、环氧基以及环氧基，这些基团以及乳化剂在保证与水相容方面起到了关键作用；但是，由于在干膜中这些物质的存在，导致涂层耐腐蚀性极大降低，为改善这种不利的情况，急需有效的能抑制金属腐蚀的材料。

此外，随着油田进入后期开采，含水、含沙量、含硫化氢的提高，金属管线，设备耐磨损耗，耐腐蚀情况更加不容乐观，而一些油田，含硫化氢，环烷酸、二氧化碳的腐蚀异常严重，导致设备腐蚀穿孔频繁，严重影响油田的安全、稳定的生产；虽然采取了一些措施，例如，在油井和设备中使用缓蚀剂，使用环氧涂层，但是这些措施在含沙，高含水，含酸(环烷酸，二氧化碳、含硫化氢仍然难以避免腐蚀的发生，给油田带来了巨大的损失，一些含硫化氢油田，因释放出有毒的气体，造成了人员伤亡，解决含酸原油的腐蚀问题，对石油工业的发展，安全、稳定生产，意义重大。因此，针对这样的基本地质与工况情况，需要一次性解决，磨蚀、酸性腐蚀、耐冲击的性问题。

缓蚀剂在金属腐蚀与防护过程中，起到关键的作用，在水溶液或油性体系都发挥防腐的作用，尤其是有机缓蚀剂，以种类多、效果好、使用方便而成为一种控制金属腐蚀的重要方法，但是有效的有机缓蚀剂大部分是小分子，不适合在涂料中使用，其加入涂料后，由于小分子的迁移性而很快的丧失防腐功能，对于硫化氢的防腐效果不佳。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种抗硫化氢腐蚀水性涂料。具体的技术方案如下：

一种抗硫化氢腐蚀水性涂料，按质量百分比由组分：吡啶甲酸包覆蒙脱土缓蚀剂为10％～25％，含有羧基的水性聚氨酯树脂为20-50％，己内酰胺为15-25％，油酸为1～5％，防锈颜料为10-25％，填料为10-25％组成；其中所述吡啶甲酸包覆蒙脱土缓蚀剂的结构式如下：

其中，n/m＝10～30。

优选地，所述防锈颜料是磷酸锌、铬酸锌、铬酸钙、铬酸锶、铬酸钡、磷酸铝、铝粉、玻璃鳞片、不锈钢片或云母氧化铁。

优选地，所述防锈颜料的粒径为0.5-5μm。

优选地，所述填料是滑石粉、蒙脱土、粘土、硅藻土、氧化铁红、碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、硅灰石粉、硫酸钡或三氧化二锑。

优选地，所述填料的粒径为0.5-5μm。

优选地，所述含有羧基的水性聚氨酯树脂的分子量为3-30万。

本发明的目的之二是提供所述抗硫化氢腐蚀水性涂料的制备方法。具体技术方案如下：

一种所述抗硫化氢腐蚀水性涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备聚乙烯醇吡啶甲酸

将吡啶甲酸、聚乙烯醇和辛酸锌加入反应容器，在100～150℃反应2～8小时，得到聚乙烯醇吡啶甲酸，其中所述吡啶甲酸和聚乙烯醇的质量比为10～30:1，所述辛酸锌的质量是所述吡啶甲酸的2～8％；