一种钛纳米高分子合金基体材料及制备方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种钛纳米高分子合金基体材料及其制备方法和设备。所述钛纳米高分子合金基体材料是由50～65份纳米有机钛聚合物、20～25份N-甲基吡咯烷酮、6～8份二甲基乙酰胺、30～45份纳米氧化铝改性含氟聚芳醚酮、3～5份纳米氧化铝、1～3份硅烷偶联剂组合，并利用超声/微波辅助固液球磨反应设备制备的。本发明的钛纳米高分子合金基体材料在油气田井管的防护工程中获得了成功的应用，比酚醛-环氧油井管涂料的性能更加优异，防护寿命延长几倍，可以大辐降低石油和天然气的开采成本和设备维修费用，从而明显地提高了油气开采的生产效率。
【专利说明】一种钛纳米高分子合金基体材料及制备方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及特种涂层制备【技术领域】，特别是涉及一种钛纳米高分子合金基体材料，以及所述钛纳米高分子合金基体材料制备方法及设备。
【背景技术】
[0002]本发明是针对深井油气田开采过程遇到苛刻工况环境腐蚀油井管的技术难题而进行的发明创新。
[0003]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。由于受高温(80~250°C )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，加速了油气田井下钻具、管柱、管道和地上输油气管线、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。据调查研究表明: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，最短的仅有3个月。深层地下油管防腐蚀问题成为油田正常生产和降低采油成本的关键。
[0004]在石油行业中，采油用地下油管的工作环境比地表埋地输油管道要复杂得多，因此，深层地下采油管道的防腐工作也比地表输油管道的难度大得多。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腐蚀材料的制约，解决采油管道的严重腐蚀问题已成为当今世界缓解石油危机和加速能源工业发展之急的世纪难题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供特一种钛纳米高分子合金基体材料。
[0006]本发明所要解决的技术问还包括提供一种钛纳米高分子合金基体材料的制备方法。本发明所要解决的技术问还包括提供一种用于制备钛纳米高分子合金基体材料的设备。
[0007]本发明术语钛纳米高分子合金基体材料也称钛纳米含氟聚芳醚酮共聚物。
[0008]一种钛纳米含氟聚芳醚酮共聚物(钛纳米高分子合金基体材料)，用下列结构式表不；
[0009]
【权利要求】
1.一种钛纳米高分子合金基体材料,其特征在于，用下列结构式表示；
2.权利要求1所述钛纳米高分子合金基体材料的制备方法，包括以下步骤: (1)按配方量称取50~65份纳米有机钛聚合物、20~25份N-甲基吡咯烷酮、6~8份二甲基乙酰胺、30~45份纳米氧化铝改性含氟聚芳醚酮、3~5份纳米氧化铝、I~3份偶联剂，共混后装入超声/微波固液球磨反应装置内，然后按级配加入不同粒径的不锈钢球至反应装置容积的四分之三处并密封； (2)启动运行超声波/微波固液球磨反应装置，Ih后，停机检查，以后每运行Ih停机检查记录一次罐顶端金属温度计和气压表的数据，当罐内温度> 180°C、汽化压力> 0.6MPa时共聚反应开始，让反应装置再持续Ih即可停机； (3)待反应装置自然冷却至常温后，开罐过滤出不锈钢球，得到钛纳米高分子合金基体材料。
3.根据权利要求2所述钛纳米高分子合金基体材料的制备方法，其特征在于，制备的钛纳米高分子合金基体材料粒径D50为50nm~80nm。
4.一种超声/微波辅助固液球磨反应设备，包括固定支座(10)、安装在固定支座(10)上的垂直支架(7)、一端安装在垂直支架(7)的上部的水平支架(6)，其特征在于，还包括: 球磨罐(3)，所述球磨罐(3)安装在所述固定支座(10)上，并且顶部安装有密封法兰(8)； 超声波发生器(I)和能量装换器(2 )，均安装在所述球磨罐(3 )底部的外壁上； 微波炉(11)，所述微波炉(11)的顶部具有开孔(12)，所述球磨罐(3)设置在所述微波炉(11)的内部； 调速电机(5 )，所述调速电机(5 )安装在所述水平支架(6 )上； 传动轴(4)，所述传动轴(4)的一端与所述调速电机(5)连接；搅拌杆(9)，所述搅拌杆(9)固定在所述传动轴(4)上；传动轴(4)分别穿过微波炉(11)顶部的开孔(12)和球磨罐(3 )顶部的密封法兰(8 )使搅拌杆(9 )位于球磨罐(3 )的内部。
【文档编号】C09D185/00GK103881109SQ201410116813
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】陈鼎, 张驰, 卞直兵, 戴海雄 申请人:江苏金陵特种涂料有限公司