一種鈦納米高分子合金基體材料及制備方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鈦納米高分子合金基體材料及其制備方法和設(shè)備。所述鈦納米高分子合金基體材料是由50～65份納米有機鈦聚合物、20～25份N-甲基吡咯烷酮、6～8份二甲基乙酰胺、30～45份納米氧化鋁改性含氟聚芳醚酮、3～5份納米氧化鋁、1～3份硅烷偶聯(lián)劑組合，并利用超聲/微波輔助固液球磨反應(yīng)設(shè)備制備的。本發(fā)明的鈦納米高分子合金基體材料在油氣田井管的防護工程中獲得了成功的應(yīng)用，比酚醛-環(huán)氧油井管涂料的性能更加優(yōu)異，防護壽命延長幾倍，可以大輻降低石油和天然氣的開采成本和設(shè)備維修費用，從而明顯地提高了油氣開采的生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種鈦納米高分子合金基體材料及制備方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及特種涂層制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種鈦納米高分子合金基體材料，以及所述鈦納米高分子合金基體材料制備方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明是針對深井油氣田開采過程遇到苛刻工況環(huán)境腐蝕油井管的技術(shù)難題而進行的發(fā)明創(chuàng)新。
[0003]地下深層原油或天然氣的開采，地質(zhì)情況和腐蝕環(huán)境十分復(fù)雜。由于受高溫(80~250°C )及高壓(> 50MPa)熱蒸汽的強力滲透作用，加之原油及污水中的各類腐蝕介質(zhì)(如SO42'NO3'Cl'F_、CN_、Ba+、Ca+等)和有害細(xì)菌的侵蝕，加速了油氣田井下鉆具、管柱、管道和地上輸油氣管線、容器貯罐的化學(xué)腐蝕和沉積結(jié)垢，不但縮短了開采設(shè)備的使用壽命，造成油氣田開采成本的增高，并且嚴(yán)重地影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。據(jù)調(diào)查研究表明:地下深層采油管道，受到地質(zhì)構(gòu)造和油層條件的影響，腐蝕非常嚴(yán)重，地下油管的平均腐蝕速率高達1.5~3.3mm/a,點蝕速率高達5~15mm/a,腐蝕狀況是3~6個月穿孔,6~12個月就需要大修，1~2年即報廢。采油用地下油管的平均壽命在9~18個月不等，最短的僅有3個月。深層地下油管防腐蝕問題成為油田正常生產(chǎn)和降低采油成本的關(guān)鍵。
[0004]在石油行業(yè)中，采油用地下油管的工作環(huán)境比地表埋地輸油管道要復(fù)雜得多，因此，深層地下采油管道的防腐工作也比地表輸油管道的難度大得多。目前雖然油田行業(yè)非常重視采油管道的腐蝕與防護，對現(xiàn)有油管防腐蝕技術(shù)進行不斷地改進和完善，以尋求新的防腐蝕技術(shù)的突破。但是由于受到落后的防腐蝕材料的制約，解決采油管道的嚴(yán)重腐蝕問題已成為當(dāng)今世界緩解石油危機和加速能源工業(yè)發(fā)展之急的世紀(jì)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供特一種鈦納米高分子合金基體材料。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問還包括提供一種鈦納米高分子合金基體材料的制備方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問還包括提供一種用于制備鈦納米高分子合金基體材料的設(shè)備。
[0007]本發(fā)明術(shù)語鈦納米高分子合金基體材料也稱鈦納米含氟聚芳醚酮共聚物。
[0008]一種鈦納米含氟聚芳醚酮共聚物(鈦納米高分子合金基體材料)，用下列結(jié)構(gòu)式表不；
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種鈦納米高分子合金基體材料,其特征在于，用下列結(jié)構(gòu)式表示；


2.權(quán)利要求1所述鈦納米高分子合金基體材料的制備方法，包括以下步驟: (1)按配方量稱取50~65份納米有機鈦聚合物、20~25份N-甲基吡咯烷酮、6~8份二甲基乙酰胺、30~45份納米氧化鋁改性含氟聚芳醚酮、3~5份納米氧化鋁、I~3份偶聯(lián)劑，共混后裝入超聲/微波固液球磨反應(yīng)裝置內(nèi)，然后按級配加入不同粒徑的不銹鋼球至反應(yīng)裝置容積的四分之三處并密封； (2)啟動運行超聲波/微波固液球磨反應(yīng)裝置，Ih后，停機檢查，以后每運行Ih停機檢查記錄一次罐頂端金屬溫度計和氣壓表的數(shù)據(jù)，當(dāng)罐內(nèi)溫度> 180°C、汽化壓力> 0.6MPa時共聚反應(yīng)開始，讓反應(yīng)裝置再持續(xù)Ih即可停機； (3)待反應(yīng)裝置自然冷卻至常溫后，開罐過濾出不銹鋼球，得到鈦納米高分子合金基體材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述鈦納米高分子合金基體材料的制備方法，其特征在于，制備的鈦納米高分子合金基體材料粒徑D50為50nm~80nm。
4.一種超聲/微波輔助固液球磨反應(yīng)設(shè)備，包括固定支座(10)、安裝在固定支座(10)上的垂直支架(7)、一端安裝在垂直支架(7)的上部的水平支架(6)，其特征在于，還包括: 球磨罐(3)，所述球磨罐(3)安裝在所述固定支座(10)上，并且頂部安裝有密封法蘭(8)； 超聲波發(fā)生器(I)和能量裝換器(2 )，均安裝在所述球磨罐(3 )底部的外壁上； 微波爐(11)，所述微波爐(11)的頂部具有開孔(12)，所述球磨罐(3)設(shè)置在所述微波爐(11)的內(nèi)部； 調(diào)速電機(5 )，所述調(diào)速電機(5 )安裝在所述水平支架(6 )上； 傳動軸(4)，所述傳動軸(4)的一端與所述調(diào)速電機(5)連接；攪拌桿(9)，所述攪拌桿(9)固定在所述傳動軸(4)上；傳動軸(4)分別穿過微波爐(11)頂部的開孔(12)和球磨罐(3 )頂部的密封法蘭(8 )使攪拌桿(9 )位于球磨罐(3 )的內(nèi)部。
【文檔編號】C09D185/00GK103881109SQ201410116813
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】陳鼎, 張馳, 卞直兵, 戴海雄 申請人:江蘇金陵特種涂料有限公司