一種輸油管道防結蠟油凝膠涂料及其涂層的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于化學、化工、材料技術領域，涉及一種輸油管道防結蠟涂料及其涂層的制備方法。
【背景技術】
[0002]原油管道內的石蠟沉積問題一直是原油工業所面臨的重要問題之一。在原油的生產和運輸過程中，由于溫度和壓力等外部環境的變化，溶解在原油中的蠟溶解度會降低，從而在原油中析出、沉積在管道內壁，隨著壁內蠟層厚度的增加，原油管道的有效流通面積減小，增大運輸壓力，嚴重時會阻塞管道，造成蠟卡。我國盛產高含蠟原油，大慶、勝利、任丘和中原油田生產的大部分是高含蠟易凝原油，含蠟量高、粘度大，結蠟問題非常突出，大大增加了我國原油的生產和運輸成本。因此有效的防結蠟材料對于提高油田效益，增加能源行業競爭力至關重要。
[0003]目前所采用的防結蠟措施分為三類，一是增加石蠟在原油中的溶解度，包括用加熱、地面管線保溫或伴熱等，提高原油的溫度及向原油中摻輕餾分油或者防蠟劑等方法；二是降低蠟的沉積，包括化學防結蠟劑、磁防蠟、微生物防蠟等方法；第三類是改善設備和管道的內表面特性，包括采用塑料內壁管道或者低表面能涂層等。管線加熱的方法容易導致安全事故，而添加劑容易對原油造成化學污染，而且實際應用效果并不理想。因此內涂層的方法日益得到研宄人員的重視，通過降低管壁粗糙度或降低表面能的方法來減少蠟的沉積，但是實際應用效果也是并不理想。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種輸油管道防結蠟涂料及其涂層的制備方法。通過在輸油管道施加油凝膠形成涂層，油凝膠涂層能吸收石油中的小分子組分，在管道內壁形成一層潤滑層，從而降低石油中析出的石蠟與管道內壁的黏附力，可以大大減少管道內壁結蠟現象。
[0005]本發明通過如下技術方案實現:
一種輸油管道防結蠟涂層，其成膜物質為交聯的硅橡膠，交聯的硅橡膠由硅橡膠低聚物或單體在固化成膜過程中發生交聯反應形成通過共價鍵連接的三維網絡。在與石油等接觸時，這類交聯的硅橡膠能吸收石油中的烴類小分子，形成油凝膠。
[0006]根據本發明，所述交聯的硅橡膠的交聯度為1_99%，優選為5-95%。
[0007]根據本發明，所述交聯的硅橡膠可以是由單組分硅橡膠固化得到，也可以是由雙組分硅橡膠固化得到。
[0008]根據本發明，所述單組分硅橡膠，包括液體硅橡膠、潛伏型固化劑和催化劑。
[0009]根據本發明，所述液體硅橡膠為帶有能夠發生交聯反應的S1-OH端基的液體硅橡膠。
[0010]根據本發明，所述潛伏型固化劑，其通式為R4-nS1-Yn (n=3或4)，其中R為烷基，Y為可水解基團或者是可熱分解基團。
[0011]根據本發明，所述催化劑為本領域的常規催化劑，如辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫等。
[0012]根據本發明，所述雙組分硅橡膠，包括A組分和B組分。
[0013]根據本發明，所述A組分為液體硅橡膠組分，為帶有能夠發生交聯反應的S1-OH端基的液體硅橡膠。
[0014]根據本發明，所述B組分為固化劑組分，包括催化劑和本領域的常規固化劑，如正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、硫磺、砸、碲、含硫化合物、金屬氧化物、過氧化物、樹酯、醌類和胺類等中的一種或幾種，也可以購買市售硅橡膠固化劑直接使用。
[0015]本發明還提供一種輸油管道防結蠟涂料及其涂層的制備方法，其特征在于，所述方法包括由上述單組分或雙組分硅橡膠直接構成防結蠟涂料。
[0016]根據本發明，所述防結蠟涂料還可以添加本領域的常規添加劑、填料和稀釋劑構成。所述添加劑包括顏料、交聯劑、耐熱添加劑、觸變劑、增稠劑、增塑劑、水分清除劑、防霉劑等。所述填料包括白炭黑、碳酸媽、娃藻土、石英粉、云母粉、二氧化鈦、二氧化娃、高嶺土等。所述稀釋劑為聚二甲基硅氧烷。
[0017]根據本發明，所述防結蠟涂料，其中所述單組分或雙組分硅橡膠的質量分數為50-100%，優選為60-90% ;所述添加劑的添加量為:顏料0-15% ;交聯劑0_3% ;耐熱添加劑0-5% ;觸變劑0-4% ;增稠劑0-2% ;增塑劑0-5% ;水分清除劑0-5% ;防霉劑0_5%。所述填料的添加量為0-25%。所述稀釋劑的添加量為0-50%。
[0018]本發明還提供一種防結蠟涂層及其制備方法，其特征在于，將上述防結蠟涂料涂覆在基材表面，在適當的條件下交聯固化成膜獲得防結蠟涂層。
[0019]根據本發明，所述涂覆方式包括刷涂、輥涂、刮涂或噴涂等施工方式中的一種或幾種。
[0020]根據本發明，所述固化成膜，是指防結蠟涂料在一定溫度和一定濕度下干燥交聯固化成膜形成涂層。
[0021]優選地，所述方法包括:將所述防結蠟涂料以刷涂、輥涂、刮涂或噴涂等方式涂覆在基材表面，在一定溫度和一定濕度下交聯固化成膜，獲得防結蠟涂層。
[0022]根據本發明，所述防結蠟涂料及其涂層，可應用于輸油管道內壁防止內壁表面結錯O
[0023]本發明的輸油管道防結蠟涂料及其涂層，相比其他類似材料具有以下優點:
(I)工藝簡單:本發明所述防結蠟涂料的制備工藝簡單易行，如由所述單組分或雙組分硅橡膠直接構成防結蠟涂料；所述防結蠟涂料的施工工藝簡單，可以通過刷涂、輥涂、刮涂或噴涂的方式涂覆在輸油管道表面。
[0024](2)易于大面積施工:所述防結蠟涂料可以通過刷涂、輥涂、刮涂或噴涂的方式在輸油管道內壁表面進行大面積涂覆施工。
[0025](3)防結蠟性能優異:所述防結蠟涂料在基材表面形成涂層，能夠有效降低蠟層與基材表面的黏附強度，易于蠟層的自行脫落或者使除蠟更為容易。通過本發明的防結蠟涂料涂覆在基材表面形成的防結蠟涂層，其表面蠟層的黏附剪切強度可得降低至6-10kPa。
【具體實施方式】
[0026]以下結合實施例對本發明做進一步描述。需要說明的是，實施例不能作為對本發明保護范圍的限制，本領域的技術人員理解，任何在本發明基礎上所作的改進和變化都在本發明的保護范圍之內。
[0027]實施例1。
[0028](I)單組份防結蠟涂料的制備:在隔絕空氣中濕氣的條件下，將97份107硅橡膠、
2.9份甲基三(異丙烯氧基)硅烷、0.1份二月桂酸二丁基錫在攪拌機中減壓下混合均勻，封裝入干燥密閉容器中儲存，得到單組份防結蠟涂料I。
[0029](2 )基材表面預處理。
[0030]①不銹鋼板:徹底清潔不銹鋼板表面上的灰塵、污漬、焦油、油跡和其他碎片；用研磨清洗劑或者金屬刷清除金屬表面的鐵銹和水垢；用蘸有丙酮、乙醇的抹布來徹底清潔干凈脫脂的表面；將Dow Corningl200底涂劑刷涂到干凈干燥的鋼板表面，干燥反應至少15分鐘。
[0031]②玻璃:徹底清潔玻璃表面上的灰塵、污漬、焦油、油跡和其他碎片；用蘸有丙酮、乙醇的抹布來徹底清潔干凈脫脂的表面；將Dow Corningl200底涂劑刷涂到干凈干燥的玻璃表面，干燥反應至少15分鐘。
[0032]③陶瓷:徹底清潔陶瓷表面上的灰塵、污漬、焦油、油跡和其他碎片；用蘸有丙酮、乙醇的抹布來徹底清潔干凈脫脂的表面；將Dow Corningl200底涂劑刷涂到干凈干燥的陶瓷表面，干燥反應至少15分鐘。
[0033](3)防結蠟涂層的制備:將上述防結蠟涂料涂覆在處理過的基材表面，厚度約為I毫米，將基材靜置于無塵環境中，室溫下潮氣固化24小時成膜，得到防結蠟涂層，該涂層在吸收石油中的小分子烴類物質形成油凝膠之后可以有效減小表面的蠟黏附強度。
[0034]實施例2。
[0035](I)單組份防結蠟涂料的制備:在隔絕空氣中濕氣的條件下，將64.9份106硅橡膠、10份反應型二甲基硅油與