[发明专利]一种防腐复合涂层及其制备工艺和在工业生产醋酸乙烯酯中的应用

说明书

本发明公开了一种防腐复合涂层及其制备工艺和在工业生产醋酸乙烯酯中的应用，属于分离塔防腐技术领域。采用原位聚合和超声分散的方法，结合醋酸溶液的成分，利用仿生学原理，制备得到复合涂层，经简单喷涂后制备得到具有机械性能强、防腐性能优异、稳定性良好的纳微结构面，达到防腐的目的。本发明工艺简单、操作方便、重复性好、不需要复杂的化学处理，所得到的防腐塔构件具有耐热防腐防垢的特性，能够在耐热、防腐、防垢的化工塔构件，管道内涂层等方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于分离塔防腐技术领域，涉及一种防腐复合涂层及其制备工艺和在工业生产醋酸乙烯酯中的应用。

背景技术

醋酸乙烯酯是一种重要的有机化工原料，随着我国煤制烯烃的不断发展，醋酸乙烯酯广泛用于生产聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、涂料、粘合剂等一系列化工产品，且随着下游产品的持续发展，对醋酸乙烯酯需求量逐年递增，但是醋酸乙烯酯溶液具有弱酸的性质，对于许多金属，乙酸是有腐蚀性的，例如铁、镁和锌，反应生成氢气和金属乙酸盐。虽然铝在空气中表面会形成氧化铝保护层，但是在醋酸的作用下，氧化膜会被破坏，内部的铝就可以直接和酸作用了。

目前针对醋酸乙烯酯分离塔设备及管道的防腐，大多数采用316L不锈钢作为其生产中的结构材料，但是其成本较高，且不锈钢还不耐碱性介质的腐蚀，在施工过程中施加较大的力才能变形，管、板所产生的内应力也较大。

针对上述存在的问题，如何经济、节能和高效的实现分离醋酸设备的防腐，降低设备和物料投资成本已成为当前工业生产中亟需解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，不锈钢材料不耐碱腐蚀、内应力较大且成本较高的缺点，提供一种防腐复合涂层及其制备工艺和在工业生产醋酸乙烯酯中的应用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种醋酸分离塔上防腐复合涂层的制备工艺，包括如下步骤：

S1：将醋酸分离塔中的不锈钢构件放入0.5～1.5mol/L的NaOH溶液中，浸泡20～40min，水洗至中性，依次进行干燥和喷砂处理；

S2：将含氟底漆均匀喷涂在不锈钢构件的表面，形成厚度为20～50μm的第一涂层；

S3：将乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、ZnO纳米粒子和乙酸乙酯按照25g：1g：5g：750ml的投料比进行混合，超声搅拌2～4h，得到混合溶液；将混合溶液喷涂在S2的第一涂层上，再将SiO₂纳米粒子和聚苯胺混合后再次喷涂，得到双涂层；其中，乙烯-三氟氯乙烯共聚物、SiO₂纳米粒子和聚苯胺的质量比为25：5：1。

S4：将S3形成双涂层后的不锈钢构件置于100～240℃下梯度烘烤12～16h，冷却至室温后，得到复合涂层。

优选地，S1所述的喷砂处理后还包括表面粗糙处理。

优选地，S2所述的含氟底漆是以乙烯-三氟氯乙烯共聚物为基础的树脂，其中，含氟底漆中的氟含量为25％～29％。

优选地，S3的具体操作为：首先将乙烯-三氟氯乙烯共聚物和乙酸乙酯按照1g：30mL的物料比进行混合，超声搅拌20～30min；再加入聚二甲基硅氧烷和ZnO纳米粒子，超声搅拌1～3h，加入全氟辛基三乙氧基硅烷，继续搅拌0.5～1h，使混合液均匀分散，得到混合溶液；将混合溶液喷涂在S2的第一涂层上，再将SiO₂纳米粒子和聚苯胺混合物喷涂；其中，全氟辛基三乙氧基硅烷和乙酸乙酯的体积比为1：100。

优选地，S4所述的烘烤过程具体为：将S4制得的具有双涂层的不锈钢构件依次置于100～110℃下烘烤8～9h，140～150℃下烘烤1～2h，180～185℃下烘烤1～2h，220～225℃下烘烤1～2h，240～245℃下放置1～2h。