钛纳米高分子合金聚合物
新型材料的合成及应用
新型材料的合成及应用随着科技的不断发展，新型材料在工业、生活和科研领域中得到了广泛应用。
本文将从几个主要类别的新型材料入手，介绍它们的合成方法和应用领域。
一、先进金属材料先进金属材料是指具有高强度、高韧性和高导电、导热性的新型金属材料，如高强度钢、钛合金、镁合金、镍基合金等。
这类材料通常用于航空、汽车、船舶、电子等领域。
1. 高强度钢的合成高强度钢通常是采用微合金化技术合成的。
以低碳钢为基础材料，加入锰、钒等元素，再通过控制合金元素的含量和热处理工艺，可以获得强度和耐磨性都比普通钢更好的高强度钢。
2. 钛合金的合成钛合金的合成主要是通过冶金方法得到。
首先将纯钛与其他金属元素（如铝、锌、铜等）进行合金化，然后进行热处理、锻造和轧制等工艺，生产出不同性能和用途的钛合金。
3. 镁合金的合成镁合金的合成主要有两种方法：真空熔炼和快速凝固。
真空熔炼是将镁和其他合金元素在真空中熔融、均匀混合、浇铸成型，制备出高强度、低密度的镁合金。
快速凝固则是通过快速冷却的方法使组织变细，提高合金的强度和塑性。
4. 镍基合金的合成镍基合金是指以镍为基础的合金材料，在高温、腐蚀和高应力环境下具有优异的耐蚀、抗热疲劳损伤和抗氧化性能。
常用的制备方法有熔融法、化学气相沉积法和电解沉积法等。
5. 应用领域先进金属材料在航空、汽车、船舶、电子等领域有广泛应用。
如高强度钢用于汽车车身、工程机械、钢桥、建筑结构等；钛合金用于医疗器械、航空、航天、军事等领域；镁合金用于汽车、摩托车、手机等产品中；镍基合金用于制造气轮机、核反应堆和石化设备等。
二、新型高分子材料新型高分子材料是指具有高分子架构、特殊功能和新型结构的新型材料，如聚合物、共价有机框架、本体聚合物等。
这类材料通常用于制备智能材料、印刷功能材料、振动吸附材料等。
1. 聚合物的合成聚合物是化学键含量较高的高分子化合物，一般通过自由基聚合、红外辐射聚合、酰胺化聚合等方式合成。
不同的合成方法和反应条件可以调节聚合度、分子量和链结构等，从而获得具有不同性质和用途的聚合物材料。
2012技术交流会演示稿
性能对比试验
表3 几种当前用于油井管道防腐蚀涂料的性能比较试验
检测结果综合比较
• 为了获得油田方面的准入认可，我们委托中国石油塔里木油田将涂层 管材与涂料样品分别送往国家工业专用管材质量监督检测中心和中石 油防腐保温涂料产品质量监督检验中心进行涂层评价和涂料质量检验， 检验结果各项指标全部合格。
表1 采油用小口径管道地下深层工作环境及腐蚀因素* 环境因素 内 容
0~7000 m 80~200 ℃ ＞10 MPa CaCl2,MgCl2等 Cl -、SO42-、 HCO3-、F-
备 注
深度＞2000 m 每深100 m +1℃ 高压蒸汽＞3 MPa 地质构造差异 酸性腐蚀介质
使用寿命在 9~18 个月，腐 蚀问题成为油田正常采油 和降低生产成本的技术关 键。
2.涂层在化学介质中浸泡试验
4.钛纳米高分子合金涂层在油井管上试验
国家检验机构出具的检测照片
钛 纳 米 高 分 子 合 金 涂 层
1.高温高压试验后试样 4.拉伸试验后试样
2.耐阴极剥离试验后试样 5.展平试验后试样
3.扭转弯曲试验后试样
国家检验机构出具的检测照片
纳 米 有 机 钛 防 腐 涂 层
采用传统材料涂层保护，无
埋管地层深度 埋管地层温度 油管承受压力 地下水水型 地下水 溶解离子 石油中所含元素 地下水的矿化度 细菌
法解决油气田深井油管严 重腐蚀问题。
本研究采用自制的钛纳米
高分子合金涂料，在油气 田井管腐蚀与防护试验中 获得成功的应用，起到了 延长油气田采输管道的使 用寿命、 降低生产成本、 提高经济效益的目的。
表4 涂料检测结果与相关技术标准对照比较
我们将检测数据与 行业标准进行对比，
有机钛特种防腐蚀涂料的研究
Ｚｈ ｎ ｉ ａ ｇ Ｃｈ
（ｉ ａ ｏ ｔ ｇｇｏ ｐＣｏＬｔ． ｕ ｈ ｎ５ ８ ， ｉａ ＪｎＧｕ ｎｃ ａｉ ｒ ｕ ． ｄ ， ｓ ａ ２ ０１ Ｃｈｎ ） ｎ Ｆ １
Ａｂ ｔ ａ ｔ ：Ｔｈ ｔ ｏ ｆ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｏ ｅ ｙ ｓ ｅ ｉｌ￣ ｔ ｉ ｏ ｙ ｒ Ｃ — ｔ ｌｃ ａｉ ｇ ｓ ｒ ｃｓ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｒ ｄ ｃ ｉ ｆ ａ ｎ ｗｌ ｐ ｃａ ｏ ｎ ａ ｃ ｐ ｌ ｍｅ Ｏ ｍｅ ａ ｏ ｔ ｗａ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ａ ｄ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｔ ｎ ｓ ｉｔｏ ｕ ｅ ｎ ｉｃ ｓ ｅ ｎ ｉ ｓ
分散砂磨机（ 市售） 。 １１ ￣－－ ．２ － ｔ ． ｌ 原料 （） １基体原料 金属钛粉 ， 规格 ： ０ ＞ ０目， ４ 纯度： ｉ９ ． 广 Ｔ＿ ９５ ＞ ％（
州有色金属研究院提供 ） ４ ；Ｅ ４环氧树脂 （ 市售） Ａ１ ） 散液 ；（ ２ 汾 Ｏ２
（ 制） ＪＹ１１ 自 ； Ｌ － 增韧剂（ ２ 锦西化工研究 院提供） Ｐ Ｔ催 化剂（ ；Ｂ 自 制） Ｆ５０ ＷＸ３ ｌ 、Ｓ 一 、 一１、ＷＸ４ｌ ７ 一１ 助剂（ｉｏ 特种化学 品公 司提 Ｓｆｎ ｌ
效益。这就是本课题研究 的宗 旨。 本文 旨在通过纳米材料的改性技术 ，探索 以金属钛与有机
高分子化学接枝的方法制备纳米杂化高分子有机钛齐聚物，并
以此作为基体树脂开发系列特种涂料产 品，为工业 防腐蚀领 域 开辟一条新途径 。
树脂（ 市售） Ｂ Ｋ助剂 ； 一 １ ； Ｙ Ｚ４ 偶联剂、 １８ 、 １８ 、 ８１ ０ Ｌ ０Ｆ Ｌ０Ｆ Ｌ ８Ｂ
维普资讯
２０ ０ ６年 第 ５期 第３ ３卷 总第 １
． ５． ２
钛纳米高分子合金聚合物
4.钛纳米含氟聚芳醚酮基体共聚物(T52-4)
F
[O
O
O - ( Al2O2)
O
C
][ O
m
O
C
HHH —C—C—Ti—O—
CH3
] H H H - ( Al2O2)
—O—Ti—C—C
H OHH
C
n
H HO H
CH3
钛纳米含氟聚芳醚酮基体共聚物结构式
特性：聚合物本身具有醚酮基和羟基，因此可用环氧树脂改性做基体成膜物，用氨基树脂做固化剂(如 甲醚化 N303 或 A717、 A747)，制备热固性防腐涂料。
5.0
8 正丁醇
6.0
9 异佛尔酮
3.0
10
合计
103.0
国内
wt,g
数量 日期
1000 g 2013-12-17
工艺要点
1.将 1~9 号材料称量后分散研磨， 要求细度达到 15µm，过滤包装。
2.固化剂选用 T-33。配方：
T-33
64% 160g
DMC
16% 40g
正丁醇 20% 50g
合计
100% 250g
3.技术指标
钛纳米高分子合金聚合物：金属钛含量≥20±0.5%，纳米钛粒径：D50 = 50~80 nm，聚合度：n = 3~20； T52-1 环氧当量:37~38(g/eq)；T52-2 羟基含量；其它两种聚合物以添加的环氧树脂环氧当量计算即可。
2
表 3-1 钛纳米高分子合金聚合物内控技术指标
上石油平台等钢结构和海水以下(户内)部位构筑物的特种工况环境的腐蚀与防护。建议做底漆和中层漆
配套设计使用。海底使用设计，底、中、面漆配套，预期寿命≥40 年。
钛纳米高分子合金涂料
钛纳米高分子合金涂料
钛纳米高分子合金涂料是以新型钛纳米聚合物为基体成膜材料，配以填料和涂料添加剂经特殊工艺加工而成的具有超强的耐腐蚀、抗老化、耐高温、高硬度、抗划伤和不粘性等一系列优异特性的特种涂料。
根据改姓树脂（官能团树脂）的种类不同把新型钛纳米聚合物分为四类：纳米有机钛环氧基体聚合物、纳米有机钛聚脲基体聚合物、纳米有机钛酰亚胺基体聚合物和钛纳米含氟聚芳醚酮基体聚合物。
其中钛纳米聚芳醚酮基体聚合物是专门为攻克油气田井管的腐蚀问题而开发的新型功能高分子合金材料，用其制备的油井管专用钛纳米高分子合金漆的各项性能如下：
ⅰ）耐热性：可长期在200~250℃苛刻环境下服役；
ⅱ）高硬度：常温下漆膜硬度6~9H，高温下仍可保持4H；
ⅲ）耐磨性：漆膜的高硬度提高了其抗划伤和乃冲刷性；
ⅳ）耐腐蚀：涂层具有优异的耐油品和吐酸的强腐蚀性能；
ⅴ）抗高压：涂层成功通过48小时高温高压蒸汽测试；
ⅵ）不粘性：低表面能特性赋予其不粘性和不结垢性；
该油井管专用钛纳米高分子合金漆制备技术源自北京科技大学，在江苏金陵特种涂料有限公司实现产业化生产，在产业化期间得到了江苏省重大科技成果转化项目专项资金近千万元的资助，该产品技术已获得国家科技部知识产权局的发明专利授权。
钛纳米高分子合金材料开发及在油田防腐领域应用研究
80℃浸泡 90d 无明显变化
80℃浸泡 90d 无明显变化
80℃浸泡 90d 无明显变化
3 结果与讨论
3.1 施工性能的研究 3.1.1 涂装方法
高压无气喷涂：多道涂装 2~3 道,采用“湿碰 湿”原厂漆粘度(涂-4#杯, 80~100s)喷涂，涂装间隔 10~15min，25~30℃环境下闪干，湿膜厚度不小于 20ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ~250μm, 一 次 烘 干(220~250 ℃ /30~15min)成 膜，干膜厚度可达150~200μm。本法适合于梯式温 度隧道烘烤流水线作业。
钛纳米高分子合金涂层：试板制备时，采用“湿 碰湿”喷涂法,先喷涂两道底漆,在 120℃条件下闪 干 15min,再喷涂两道面漆,烤干温度 220℃固化 20min；试板检测要求干膜厚度达到≥100µm，按 标准进行理化性能项目检测。
-2-
试棒制备时，将涂料用专用稀释剂调整至 35~40s(涂-4 杯)，用试棒浸涂一道，吊挂在恒温烤 箱，升温至120~150℃烤干；再浸涂一道烤干后直 接升温至 280℃固化 15min；测试干涂层厚度应 ≥100µm，按标准进行理化性能检测。 2.5 试验条件
将 3,5-二(三氟甲基)苯代对苯醌放入三颈瓶中, 加入定量锌粉和去离子水，搅拌，升温至 90℃， 缓慢滴加盐酸，反应约 6h，将混合液过滤后，将 滤液倒入2000mL 去离子水中。将生成的白色粘稠 状液体用冷去离子水反复洗涤，再置于真空低温烘 干箱中干燥，得到固体单体。用甲苯重结晶 2 次， 充分干燥后制得 3,5-(三氟甲基)苯代对苯二酚白 色结晶。 2.1.3 含氟聚芳醚酮的制备
纳米有机钛涂料特种防腐涂料是以纳米有机 钛齐聚物为基料、辅助环氧树脂和有机胺类固化剂 的常温固化成膜体系。设计配方分为底、中、面漆 配套。
钛纳米吸能材料
钛纳米吸能材料钛纳米吸能材料是一种具有吸能能力的材料，广泛应用于各个领域。
本文将从材料的特点、应用领域以及未来发展方向等方面对钛纳米吸能材料进行探讨。
钛纳米吸能材料具有优异的吸能能力。
它的吸能性能主要源于其特殊的纳米结构和化学成分。
钛纳米材料通常由纳米级的钛粉末制成，具有极高的比表面积和丰富的表面能，使其能够迅速吸收和分散外界的冲击能量。
此外，钛纳米材料还具有较高的韧性和可塑性，能够有效地吸收和分散冲击力，起到保护和缓冲的作用。
钛纳米吸能材料在许多领域都有广泛的应用。
首先是安全防护领域，如防弹衣、防弹头盔等。
由于钛纳米材料具有优异的吸能能力和轻量化特性，能够有效地阻挡和吸收外界的冲击能量，提高人身安全性能。
其次，钛纳米吸能材料在交通运输领域也有广泛的应用，如汽车、火车和飞机等。
在交通事故中，钛纳米材料能够吸收和分散碰撞能量，降低事故对车辆和乘员的伤害。
此外，钛纳米吸能材料还可以用于建筑物和桥梁等结构材料，提高其抗震性能。
未来，钛纳米吸能材料的发展方向主要包括以下几个方面。
首先是提高吸能能力和耐久性。
目前钛纳米吸能材料在吸能能力和耐久性方面还存在一定的局限性，需要进一步改进和优化。
其次是拓宽应用领域。
除了上述提到的安全防护和交通运输领域，钛纳米吸能材料还可以应用于航天航空、体育器材等领域，提高产品的安全性和性能。
此外，还可以将钛纳米吸能材料与其他材料相结合，形成复合材料，进一步提高其吸能能力和应用范围。
钛纳米吸能材料是一种具有吸能能力的材料，在安全防护和交通运输等领域有广泛的应用。
随着科技的进步和需求的增长，钛纳米吸能材料将不断发展和完善，为人们的生活和工作带来更多的便利和安全保障。
相信在不久的将来，钛纳米吸能材料将在各个领域展现出更大的潜力和应用价值。
《2024年TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能》范文
《TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能》篇一一、引言随着纳米技术的飞速发展，纳米粒子在聚合物复合材料中的应用越来越广泛。
其中，TiO2纳米粒子因其独特的物理和化学性质，如高光催化活性、高折射率及良好的稳定性等，被广泛用于聚合物复合材料的制备中。
本文将重点研究TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯（UHMWPE）和高密度聚乙烯（HDPE）复合材料的性能，探讨其潜在的应用价值。
二、材料与方法1. 材料本实验所使用的材料包括超高分子量聚乙烯（UHMWPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、TiO2纳米粒子以及其他必要的添加剂。
2. 方法（1）制备工艺：采用熔融共混法制备TiO2纳米粒子增强UHMWPE和HDPE复合材料。
首先将UHMWPE或HDPE与TiO2纳米粒子及其他添加剂在高温下进行熔融共混，然后进行压制成型。
（2）性能测试：通过扫描电子显微镜（SEM）观察复合材料的微观结构；通过拉伸试验、冲击试验等测试其力学性能；通过热重分析（TGA）测试其热稳定性等。
三、结果与讨论1. 微观结构分析通过扫描电子显微镜观察发现，TiO2纳米粒子在UHMWPE 和HDPE基体中具有良好的分散性，且与基体之间存在较好的界面相互作用。
这有利于提高复合材料的整体性能。
2. 力学性能分析实验结果表明，TiO2纳米粒子的加入显著提高了UHMWPE 和HDPE复合材料的力学性能。
与纯UHMWPE和HDPE相比，复合材料的拉伸强度、冲击强度等均有所提高。
这主要归因于TiO2纳米粒子与基体之间的界面相互作用以及纳米粒子的强化效应。
3. 热稳定性分析热重分析结果表明，TiO2纳米粒子的加入提高了UHMWPE 和HDPE复合材料的热稳定性。
与纯UHMWPE和HDPE相比，复合材料在高温下的热分解速率降低，具有更好的耐热性能。
这主要归因于TiO2纳米粒子的高温稳定性以及其在基体中形成的热阻隔效应。
四、结论本文研究了TiO2纳米粒子增强UHMWPE和HDPE复合材料的性能。
材料科学的最新进展
材料科学的最新进展随着科技的不断发展和进步，材料科学也在日益壮大和成熟。
从过去的金属和合金，到现在的高分子材料和纳米材料，不断涌现的新材料为我们的生产生活带来了很多便利和发展。
本文将介绍一些材料科学领域的最新进展。
一、纳米材料纳米材料作为新材料的领域，已经取得了很大的进展。
纳米材料因为具有特殊的力学、电学、热学和光学性质，可以用于制造新型催化剂、传感器、生物传感器和能源材料等领域。
同时，由于纳米材料具有很小的体积和可控的形貌，可以有效地增强材料美观度、耐磨性和机械性能。
目前，石墨烯和碳纳米管在纳米材料领域的应用最为广泛。
二、高分子材料高分子材料是一种重要的新型材料。
由于具有良好的可塑性、柔韧性和可调性，并且便于加工和改性，高分子材料在各个领域得到了广泛应用。
目前，高分子材料领域的研究主要集中在聚合物、塑料、橡胶、纤维素等多个领域。
近年来，聚合物材料在新型电池、电子器件、生物技术和医学领域等方面得到广泛应用。
三、金属材料金属材料是材料科学的最早发展领域，也是材料应用最广泛的领域之一。
金属材料具有优异的导电性、导热性、可塑性和机械韧性，以及良好的可加工性和耐腐蚀性。
当前，研究人员主要关注新型的高强度、高性能金属材料，如钛合金、镍基超合金、铝合金等。
这些新型材料具有优良的性能以及广泛的应用前景，被广泛用于航空、汽车、建筑、船舶、石油化工等领域。
四、功能性材料功能性材料是具有特殊功能的新型材料。
它们在各种领域的应用也越来越多。
例如，形状记忆金属具有可以形变和恢复形状、耐腐蚀和高强度等特性，在飞行器、气动机械、汽车和工业机器人等领域应用广泛；化学传感器具有检测气体成分、酸度和温度等特性，已被广泛应用于工业、环境监测、医疗和食品安全等领域。
总之，材料科学作为一个跨学科领域，其研究涉及到物理、化学、材料科学等多个领域。
未来，随着新技术和新材料的发展，材料科学将继续展现其重要和多样的作用。
纳米改性丙烯酸树脂防腐涂料的制备及应用
2021 年 04 月第 36 卷 第 04 期CHINA COATINGS April 2021中 国 涂 料Vol.36 No.0453XXXXXX收稿日期：2021-03-05作者简介：李虎（1986–），男（汉族），山东潍坊人。
工程师，主要研究方向为高性能水性树脂的开发与应用。
纳米改性丙烯酸树脂防腐涂料的李 虎，范 晔，李玉花，刘亚枝（武汉双虎涂料有限公司，武汉 430080）Preparation of Anticorrosive Coatings with Nano ModifiedAcrylic Resin and ApplicationAbstract: Nano material modified acrylic resin was prepared through high-speed ball milling based on mechanochemical principle withacrylic resin as main resin and nano titanium powder as modifier. Nano titanium modified acrylic resin was characterized through physical static sedimentation, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and transmission electron microscopy (TEM), and the process of nano titanium modified acrylic resin preparation was determined. Nano titanium polymer anticorrosive coatings were prepared with nano titanium modified acrylic resin as main resin, and the anticorrosion mechanism of anticorrosive coatings prepared with metal nano material modified acrylic resin was preliminarily analyzed.Key words:nano titanium, acrylic resin, mechanochemical force, anticorrosive coating摘 要：采用高速球磨法，以机械力化学原理，以丙烯酸树脂为主体树脂、纳米钛粉为改性剂，制备了纳米材料改性的丙烯酸树脂。
《2024年TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能》范文
《TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能》篇一一、引言随着现代科技的不断发展，聚合物复合材料的应用领域逐渐拓宽。
纳米技术的发展，使得将纳米粒子添加到聚合物中形成复合材料成为研究热点。
本文重点研究了TiO2纳米粒子对超高分子量聚乙烯（UHMWPE）和高密度聚乙烯（HDPE）的增强作用，旨在提高这些材料的物理、化学及光学性能。
二、材料与方法1. 材料准备本实验采用UHMWPE、HDPE以及TiO2纳米粒子作为主要材料。
其中，TiO2纳米粒子具有优良的光学、电学及催化性能，可有效提高聚乙烯的各项性能。
2. 制备方法将TiO2纳米粒子与UHMWPE和HDPE按一定比例混合，通过熔融共混法制备复合材料。
过程中控制温度、时间及混合比例等参数，以保证复合材料的性能稳定。
三、TiO2纳米粒子对UHMWPE和HDPE的增强作用1. 物理性能TiO2纳米粒子的加入显著提高了UHMWPE和HDPE的力学性能。
复合材料的拉伸强度、冲击强度及硬度均有所提高，表明TiO2纳米粒子在聚合物基体中起到了增强作用。
此外，纳米粒子的加入还改善了材料的耐磨性能，延长了材料的使用寿命。
2. 化学性能TiO2纳米粒子的加入使UHMWPE和HDPE的化学稳定性得到提高。
复合材料在酸碱、高温等环境下的抗腐蚀性能得到显著提升，为材料在恶劣条件下的应用提供了可能。
3. 光学性能TiO2纳米粒子具有优异的光学性能，可使UHMWPE和HDPE的光学性能得到改善。
在可见光区域，复合材料表现出良好的透光性，为制备光电器件提供了新的可能性。
此外，纳米粒子的光催化作用还有助于提高材料的自清洁性能。
四、结论本研究通过将TiO2纳米粒子与UHMWPE和HDPE进行复合，成功制备出具有优良物理、化学及光学性能的复合材料。
实验结果表明，TiO2纳米粒子的加入显著提高了聚乙烯的各项性能，为聚合物复合材料的应用提供了新的方向。
未来，我们还将进一步研究TiO2纳米粒子与其他类型聚合物的复合效果，以期为聚合物复合材料的发展提供更多理论依据和实践经验。
HTH 鉴定演示文稿
《涂料工业》2006年第36卷2期(总第259期)介绍，刘玉琴,冯燕桃,
彭轩等人的调查研究表明（见表-1所示）：地下深层采油管道， 受到地质构造和油层条件的影响，腐蚀非常严重，地下油管的平
均腐蚀速率高达1.5~3.3mm/a，点蚀速率高达5~15mm/a，腐蚀
状况是3~6个月穿孔，6~12个月就需要大修，1~2年即报废。采油 用地下油管的平均寿命在9~18个月不等，最短的仅3个月。深层
② 研磨介质 不锈钢球: Ф20mm、Ф15mm、Ф10mm、Ф5mm
四种；比例：15∶20∶30∶35(wt,%)。
③ 涂料原料 纳米有机钛齐聚物(自制基料)；E-20环氧树脂； BYK-助剂；Z-401偶联剂、L108F、L108F、L881B助剂、SF908
复合锌粉、SF808铬酸锌、SF508铬酸锶、云母氧化铁灰等防锈颜
新产品简介
1. 油气田井用管道特种防腐涂料(钛纳米高分子合金涂料)—
—详见《特种涂料产品手册》HP5230NK油气井管道特种防 腐涂料01页介绍，此略。
2. 油气田埋地输送管道特种防腐涂料(纳米有机特种防腐蚀钛
涂料)——详见《特种涂料产品手册》HP5230N油气井管道特 种防腐涂料 02 页和 44 页。
替代不锈钢，解决工业腐蚀的难题，又能大大减低制造成本，
机高分子化学接枝的方法制备纳米有机钛杂化高分子齐聚物，并
以此作为基体树脂开发系列特种涂料产品，为工业防腐蚀领域开
辟一条新途径。 2 实验部分
2.1 主要设备及原料
2.1.1 主要设备 ① SW-2密闭式行星球磨反应器； ② LBM-T1型立式分散机； ③ LBM-T2篮式砂磨机。 2.1.2 主要原料 ① 基体原料 金属钛粉，规格:≥400目，纯度: Ti≥99.5%(广州有 色金属研究院提供)；E44环氧树脂(市售)；(Al2O2)nx- 分散液(自 制)； JLY-121增韧剂(锦西化工研究院提供)； PBT催化剂、SF570、WX-311、WX-411助剂(Siflon化工材料有限公司提供)。
输油气管道内减阻多功能防腐涂层的开发与研究
输油气管道内减阻多功能防腐涂层的开发与研究岑日强，张驰（广东健玺表面工程技术有限公司，广州511455）Development of Inner Drag Reduction Coatings with Multi-Functional Anticorrosive Performance for Oil andGas Transport Pipeline摘要：介绍了以纳米有机钛聚合物为基料、通过硅氟材料的改性，研制了钛基氟硅高分子合金涂料的开发过程，并通过对材料结构的表征和涂层性能的研究，证明了该涂层材料具有超疏水表面、不沾污、不结垢、耐高温、导静电、防腐蚀等多种功能，减阻效果显著，是保障石油与天然气输送管道安全运行必不可少的新型防护涂层材料。
关键词：内减阻涂料；钛基氟硅高分子合金；红外特征图谱表征；多功能防腐涂层中图分类号：TQ630.7文献标识码：A文章编号：2096-8639(2020)11-0007-06Cen Riqiang Zhang Chi(Guangdong Jianxi Surface Engineering Technology Co.,Ltd.,Guangdong 511455,China )Abstract:The titanium-based fluorosilicon high molecular alloy coatings based on nano-organictitanium polymer are prepared via the modification of silicon -fluorine material.The structure and film performance of the prepared coating material are characterized,showing that the coating material has good properties including super hydrophobic surface,fouling resistance,scaling resistance,high temperature resistance,static electricity conduction and anticorrosion,etc.It is a novel protective coating especial for the safe operation of oil and gas pipelines.Keywords：inner drag reduction coating ；Ti-based fluoro-silicon polymer alloy ；characterization of infrared characteristic spectrum ；multi-functional anticorrosive coating0引言石油与天然气管道内减阻涂层的防护应用，是从20世纪60、70年代欧美国家最早提出并实施的一项先进技术。
钛纳米高分子合金材料开发及在油田防腐领域应用试验
钛纳米高分子合金涂层材料的开发及在油田防腐蚀领域应用试验报告杨番，张涛，张中秋，张驰(广州中国科学院工业技术研究院，广东广州511458)摘要本文介绍了新型纳米改性含氟聚芳醚酮聚合物及其高分子合金涂层的制备与性能评价。
将钛纳米高分子合金涂料制成油井管涂层后，与目前国内外油井管所用涂层进行性能比较，结果显示钛纳米高分子合金涂层在附着力、抗冲击、涂层硬度、耐磨蚀、耐高温、耐高压等物理性能和耐化学腐蚀性方面具有明显的技术优势。
另外，本文还介绍了纳米有机钛重防腐涂料的开发与应用前景。
关键词防腐蚀；纳米有机钛；高分子合金；涂层引言地下深层原油或天然气的开采，地质情况和腐蚀环境十分复杂(表-1)。
由于高温(80~200℃)及高压(＞50MPa)热蒸汽的强力渗透作用，加之原油及污水中的各类腐蚀介质(如SO42-、NO3-、Cl-、F-、CN-、Ba+、Ca+等)和有害细菌的侵蚀，加速了油气井管和地上输油气管线、容器、贮罐的化学腐蚀和沉积结垢，不但缩短了开采设备的使用寿命，造成油气田开采成本的增高，并且严重地影响企业的正常生产。
表1 采油用小口径管道地下深层工作环境及腐蚀因素刘玉琴,冯燕桃,彭轩等人的调查研究表明：地下深层采油井管，受到地质构造和油层条件的影响，地下油管的平均腐蚀速率高达1.5~3.3mm/a，点蚀速率高达5~15mm/a，腐蚀状况非常严重，是3~6个月穿孔， 6~12个月就需要大修，1~2年即报————————————作者简介：杨番(1982- )，女，硕士，工程师，主要从事新型高分子材料与应用研究。
E-mail：wandamy100@ 废，最短的仅有3个月。
地下深层采油井管的平均使用寿命在9~18个月，腐蚀问题成为油田正常采油和降低生产成本的技术关键[1]。
目前虽然油田行业非常重视采油管道的腐蚀与防护，对现有油管防腐蚀技术进行不断地改进和完善，以寻求新的防腐蚀技术的突破。
但是由于受到落后的防护材料的限制，因此，采用传统材料涂层保护是无法解决油气田深井油管严重腐蚀问题。
高分子纳米复合材料研究进展_高分子纳米复合材料的制备_表征和应用前景
编者按:纳米材料是当前材料科学研究的热点之一,涉及多种学科,具有极大的理论和应用价值,被誉为/21世纪最有前途的材料0,国内众多科研单位在此领域也作了大量工作,形成各自特有的研究体系。
本文(Ñ、Ò)就其中的高分子纳米复合材料,提出了作者的一些见解,供同行们共同探讨,以促进研究水平的提高,不断取得创新的成果。
高分子纳米复合材料研究进展*(I)高分子纳米复合材料的制备、表征和应用前景曾戎章明秋曾汉民(中山大学材料科学研究所国家教委聚合物复合材料及功能材料开放研究实验室广州510275)文摘综述了高分子纳米复合材料的发展研究现状,将高分子纳米复合材料的制备方法分为四大类:纳米单元与高分子直接共混(内含纳米单元的制备及其表面改性方法);在高分子基体中原位生成纳米单元;在纳米单元存在下单体分子原位聚合生成高分子及纳米单元和高分子同时生成。
介绍了高分子纳米复合材料的表征技术及其应用前景。
关键词高分子纳米复合材料,纳米单元,制备,表征,应用Progress of Polymer2Nanocomposites(I)Preparation,Characterization and Application of Polymer2NanocompositesZeng Rong Zhang Mingqiu Zeng Hanmin(Materials Science Institute of Z hongshan Uni versity,Labo ratory of Poly meric Co mpo si te&Functio nal Materials,The State Educational Commissi on of China G uangzhou510275)Abstract The progress of polymer2nanocomposites is revie wed.The preparation methods are classified into four categories:direc tly blending nano2units with polymer(including preparation and surface2modification of nano2units),in situ synthesizing nano2units in polymer matrix,in situ polymerizing in the presence of nano2units and simultaneously syn2 thesizing nano2units and polymer.The characterization and application of polymer2nanocomposites are also introduced.Key words Polymer2Nanocomposites,Nano2Unit,Preparation,Characterization,Application3高分子纳米复合材料的表征技术高分子纳米复合材料的表征技术可分为两个方面:结构表征和性能表征。
石油化工设备腐蚀与防护.doc
一、化工大气的腐蚀与防护二、炼油厂冷却器的腐蚀与对策三、储罐的腐蚀与防护四、轻烃储罐的腐蚀与防护五、钛纳米聚合物涂料在酸性水罐的应用六、管道的腐蚀与防护方法七、催化重整装置引风机壳体内壁腐蚀与防护八、阴极保护在储罐罐底板下面的应用九、石油化工循环水塔钢结构的腐蚀与防护方法第一章. 化工大气的腐蚀与防护第一节. 化工大气对金属设备的腐蚀情况金属在大气自然环境条件下的腐蚀称为大气腐蚀。
暴露在大气中的金属表面数量很大，所引起的金属损失也很大的。
如石油化工厂约有70%的金属构件是在大气条件下工作的。
大气腐蚀使许多金属结构遭到严重破坏。
常见的钢制平台及电器、仪表等材料均遭到严重的腐蚀。
由此可见，石油、石油化工生产中大气腐蚀既普遍又严重。
大气中含有水蒸汽，当水蒸汽含量较大或温度降低时，就会在金属表面冷凝而形成一层水膜，特别是在金属表面的低凹处或有固体颗粒积存处更容易形成水膜。
这种水膜由于溶解了空气中的气体及其它杂质，故可起到电解液的作用，使金属容易发生化学腐蚀。
因工业大气成分比较复杂，环境温度、湿度有差异，设备及金属结构腐蚀不一样的。
如生产装置中的湿式空气冷却器周围空气湿度大，在有害杂质的复合作用，使设备表面腐蚀很厉害。
涂刷在设备、金属框架等表面的涂料，如：酚醛漆、醇酸漆等由于风吹日晒，使用一年左右，涂层表面发生粉化、龟裂、脱落，失去作用。
第二节.金属（钢与铁）在化工大气中的腐蚀由于铁有自然形成铁的氧化物的倾向，它在很多环境中是高度活性的，正因为如此它也具有一定的耐蚀性。
有时候会与空气中氧化反应，在表面形成保护性的氧化物薄膜，这层膜在99%相对湿度的空气中能够防止锈蚀。
但是要存在0.01%SO2就会破坏膜的效应，使腐蚀得以继续进行。
一般在化工大气层情况下，黑色金属的腐蚀率随时间增加而增加。
这是因为污染的腐蚀剂的累聚而使腐蚀环境变为更加严重的缘故。
第三节.腐蚀原因分析1. 涂层表面的损坏工业大气中的SO2、SO3和CO2溶于雨水或潮湿的空气中生成硫酸和碳酸，附着在设备、金属框架表面。
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4 A747氨基树脂
8.0
5 纳米氧化铝分散浆
10.0
6 液体丁腈橡胶
6.0
7 MA100炭黑
2.0
8 涂料助剂
6.0
区域
用户
单价 (元)
江苏
金陵
金额 (元)
数量 日期
1000 g 2013-12-22
工艺要点
1.NMAlO-γ 30µ—
纳米氧化铝分散浆：
NMP
50%
NM-ND1F 5%
NMAI2O3γ-30µ 30%
1 T52-2钛基料
20.0
2 128环氧树脂
20.0
3 A747氨基树脂
5.0
4 液体丁腈橡胶
5.0
5 活性氧化锌
3.0
1.将1~9号材料称量后分散研磨， 要求细度达到15µm，取出后添加 超细锌粉，高速分散20min，过滤 包装。
2.100℃闪干后与面漆一起固化。
6 涂料助剂
6.0
7 NMP
2.0
8 以上组分分散后上砂磨机研磨3h，加入以下锌粉分散、过滤、包装： 合计 100% 100g
9 1000目锌粉
40.0
3.使用配比：(wt,g)
10
A组(漆料)∶B组(固化剂)
= 10∶1(wt,g)
11
合计
103.0
4.涂层固化温度：25℃/2h。
编号
T52-30M(A)
品名
序 号
石化装备重防腐面漆
应用：耐高温高压及热蒸汽渗透、耐土酸(油田地下一种混合酸介质，不沾污，高耐磨、抗冲刷，耐
各种化学介质腐蚀，专用于油气田井管涂层特种防腐蚀保护；也可用于强腐蚀工况环境的工件与设备保
护。
二、用实例
(1)海洋重防腐涂料基础配方
编号
T52-60D(A)
品 名 海洋重防腐通用底漆
序 号
原料代码
wt, %
wt, g
NMP
50% 500g
NM-ND1F 5% 50g
NMAI2O3γ-30µ 30% 300g
O560S
5% 50g
H44E
10% 100g
合计
100% 1000g
配制后上球磨机研磨分散3h。
2.将1~9号材料称量后分散研磨，
要求细度达到15µm，过滤包装。
3.固化剂选用T-33。配方：
T-33 64% 160g
2.固化剂选用T-33。配方： T-33 80% 80g DMC 10% 10g 正丁醇 10% 10g 合计 100% 100g
2
8 以上组分分散后上砂磨机研磨3h，加入以下锌粉分散、过滤、包装： 3.使用配比：(wt,g)
9 1000目锌粉
40.0
A组(漆料)∶B组(固化剂) = 10∶1(wt,g)
1
(3)纳米有机钛酰亚胺基体共聚物(T52-2)
HH H —C—C—Ti—O—
OH
H HH
O
O HHH
CH3
—O—Ti—C—C—
—C—C—Ti—O—
C
HO
N-R-N
OH
CH3
R1
O
O
R1
纳米有机钛酰亚胺基体共聚物结构式
H HH
CH3
—O—Ti—C—C—
C
H On
CH3
个性：聚合物本身保留了亚胺基，因此可用环氧树脂乳液改性做基体成膜物，用氨基树脂做固化剂(
2 128环氧树脂
20.0
3 液体丁腈橡胶
5.0
4 活性氧化锌
3.0
5 涂料助剂
6.0
6 混合溶剂
9.0
要求细度达到15µm，取出后添加 超细锌粉，高速分散20min，过滤 包装。 2.固化剂选用T-33。配方： T-33 80% 80g DMC 10% 10g
7 小计
63.0
正丁醇 10% 10g
7
8 DMF
1.0
9 DMAc
1.0
10 以上组分分散后上砂磨机研磨3h，加入以下锌粉分散、过滤、包装：
11 1000目锌粉
40.0
12
13
合计
103.0
编号
T52-22M
品 名 浅井油管特种防腐面漆
序 号
原料代码
wt, %
1 T52-2钛基料
30.0
2 128环氧树脂
40.0
3 BMI-01树脂
5.0
(∶O2Al2)x
CH3
CH3
C
O
O
C
CH3
CH3
F3C
CF3
钛纳米含氟聚芳醚酮基体共聚物结构式
(∶O2Al2)x O H HH
O—Ti—C—C—C n
O H HH (∶O2Al2)x
个性：聚合物本身保留了醚酮基，因此可用环氧树脂改性做基体成膜物，用氨基树脂做固化剂(如甲 醚化N303或A7 1 7 、 A 7 4 7 )，制备热固性防腐涂料。
如甲醚化N303或A7 1 7 、 A 7 4 7 )，制备热固性防腐涂料。
应用：制造水性耐高温涂料，添加高温二次成膜剂，耐热温度可达800℃以上。
可用于石化裂解炉、高温管道、冶金装备、烟囱、发动机、机动车排气管、民用烧烤炉、厨具等外表面
耐热保护。
(4)钛纳米含氟聚芳醚酮基体共聚物(T52-3)
(∶O2Al2)x HHH O C—C—C—Ti—O— HHH O
金陵
日期
2013-12-24
序 号
原料代码
wt,
单价
金额
%
(元)
(元)
工艺要点
1 T52-3钛基料
20.0
2 128环氧树脂
20.0
3 A747氨基树脂
5.0
4 液体丁腈橡胶
5.0
5 活性氧化锌
3.0
6 涂料助剂
6.0
1.将1~9号材料称量后分散研磨， 要求细度达到15µm，取出后添加 超细锌粉，高速分散20min，过滤 包装。 2.涂层固化温度：100℃闪干后与 面漆一起固化。
1 T52-0钛基料
20.0
2 128环氧树脂
20.0
3 液体丁腈橡胶
5.0
4 活性氧化锌
3.0
5 涂料助剂
6.0
6 混合溶剂
9.0
7 小计
63.0
区域
用户
单价 (元)
江苏
金陵
金额 (元)
数量 日期
1000 g 2013-12-24
工艺要点
1.将1~6号材料称量后分散研磨， 要求细度达到15µm，取出后添加 超细锌粉，高速分散20min，过滤 包装。
5.0
4 A747氨基树脂
8.0
5 纳米氧化铝分散浆
10.0
6 液体丁腈橡胶
6.0
7 MA100炭黑
2.0
8 涂料助剂
5.0
9 含硅消泡剂
0.5
10 含氟流平剂
0.5
11 NMP
2.0
区域
用户
单价 (元)
江苏
金陵
金额 (元)
数量 日期
1000 g 2013-12-22
工艺要点
1.NMAlO-γ 30µ—
10
合计
103.0
4.配方内计3%工艺损耗。 5.涂层固化温度：25℃/2h。
注：推荐采用安徽黄山出品的T-33环氧固化剂，具有优异的固化性能。联系：
(2)海洋重防腐涂料基础配方
编号
T52-20M(A)
品 名 海洋水下重防腐面漆
序 号
原料代码
wt, %
1 T52-0钛基料
30.0
2 128环氧树脂
35.0
HHH ——C—C—Ti—O—
OH
H HH
CH3 C
—O—Ti—C—C——n HO
CH3
纳米有机钛环氧基体聚合物结构式
个性：聚合物本身保留了环氧基，因此可使用环氧固化剂作交联剂，制备常温固化防腐涂料。 应用：用于常温固化的特种防腐涂料。推荐用于石油、化工、冶金、核能、桥梁、海工、船舶及海 上石油平台等钢结构和海水以下(户内)部位构筑物的特种工况环境的腐蚀与防护。建议做底漆和中层漆 配套设计使用。海底使用设计，底、中、面漆配套，预期寿命≥40年。
DMC 16% 40g
正丁醇 20% 50g
合计 100% 250g
4.使用配比：(wt,g)
A组(漆料)∶B组(固化剂)
= 4∶1(wt,g)。
5.涂层固化温度：25℃/2h。
编号 品名
T52-21M(A) 海洋水上重防腐面漆
序 号
原料代码
wt, %
1 T52-1钛基料
30.0
区域 用户
江苏 金陵
纳米氧化铝分散浆：
NMP
50%
NM-ND1F 5%
NMAI2O3γ-30µ 30%
O560S
5%
H44E
10%
合计
100%
2.将1~13号材料称量后分散研磨， 要求细度达到15µm，过滤包装。
3.涂层固化温度：280℃/20min。
6
12 DMF
13 DMAc
14
合计
2.0 2.0
103.0
开发商：广州中国科学院工业技术研究院 制造商：广州健邦化学有限公司 热线：15012442800
wt,
原料代码
% wt,
g
1 T52-0钛基料
30.0
2 128环氧树脂
35.0
3 纳米氧化铝分散浆
10.0
4 液体丁腈橡胶
6.0
5 MA100炭黑