一种有机涂层缺陷水下原位修复方法

本发明涉及海洋腐蚀防护领域，尤其涉及一种有机涂层缺陷水下原位修复方法。

背景技术：

1、作为一种经济有效的腐蚀防护手段，涂覆有机涂层被广泛的应用于船舶、海上钻井平台、海底输油管道等领域。然而，有机涂层发展到今天仍然面临一瓶颈问题：服役于海水全浸区的有机防腐涂层一旦出现局部破损，对其进行水下原位修复仍面临诸多挑战。因海洋装备维修、更换难度大，本着“早发现早修复，代价低”的原则，对有机涂层缺陷进行水下原位修复的需求也越来越迫切。

2、用防渗水贴片负载有机胶黏剂对水下有机涂层缺陷进行修补确实可以解决胶黏剂上表面在固化过程中的水渗透问题，但传统贴片在海水流动状态下不能独立且稳定的贴合在缺陷表面，对此，本专利采用磁性橡胶片作为上贴片对上述问题加以优化(磁铁对碳钢的吸引作用)。

技术实现思路

1、针对胶粘剂与基底间海水的驱替问题，本专利采用聚丙烯(pp)纤维薄膜作为下贴片，通过对pp纤维薄膜进行超疏水和缩孔改性，将有机胶粘剂限制在两贴片之间，当超疏水改性pp纤维贴片在上贴片磁场力的作用下排挤开下贴片与涂层缺陷处的海水后，一方面，亲油fe3o4纳米粒子对环氧树脂胶黏剂的牵引作用可以为两贴片间留存足够的粘胶剂，另一当面，聚丙烯纤维内的缩孔材料将被逐渐溶解在环氧树脂胶粘剂中并把胶黏剂释放到基底表面，进而实现对海水全浸区有机涂层缺陷的“先排水，再粘附”。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种有机涂层缺陷水下原位修复方法，包括：

3、将制备好的亲油纳米fe3o4粒子加入到环氧树脂胶中进行充分的混合得到磁改性环氧树脂胶；

4、将所述磁改性环氧树脂胶与环氧树脂固化剂进行充分混合得到磁性环氧树脂胶黏剂；

5、将所述磁性环氧树脂胶黏剂涂抹在经600#砂纸打磨的磁性橡胶贴片强磁侧上得到磁性胶贴片；

6、对聚丙烯纤维薄膜进行缩孔改性得到疏水缩孔聚丙烯纤维薄膜，将所述疏水缩孔聚丙烯纤维薄膜覆盖在磁性胶贴片上得到涂层缺陷创可贴；

7、在碳钢表面涂覆一定厚度的环氧涂层，待涂层完全固化后在其表面引入人造缺陷；

8、将所述涂层缺陷创可贴在水下贴附在碳钢表面环氧涂层的缺陷处形成了一种有机涂层缺陷水下原位修复方法。

9、进一步的，本发明将制备好的亲油纳米fe3o4粒子加入到环氧树脂胶中进行充分的混合得到磁改性环氧树脂胶，包括：

10、所述亲油纳米fe3o4粒子是通过共沉淀的方法制备并油酸进行的亲油改性，所制备的亲油纳米fe3o4粒子粒径大小20nm±5nm，所述环氧树脂胶为双酚a型树脂胶，所述亲油纳米fe3o4粒子在环氧树脂胶中的添加量根据需求适当添加；

11、所述充分混合所用方法为机械搅拌。

12、进一步的，本发明将所述磁改性环氧树脂胶与环氧树脂固化剂进行充分混合得到磁性环氧树脂胶黏剂，包括：

13、所述固化剂为有机胺类固化剂；

14、所述充分混合所用方法为机械搅拌。

15、进一步的，本发明将所述磁性环氧树脂胶黏剂涂抹在经600#砂纸打磨的磁性橡胶贴片强磁侧上得到磁性胶贴片，包括：

16、所述磁性橡胶贴片为在天然橡胶中添加钡铁氧体得到，其中片状钡铁氧体程带状分布在天然橡胶中的一侧，富集侧为强磁侧，另外一侧为弱磁侧。

17、进一步的，本发明对聚丙烯纤维薄膜进行缩孔改性得到疏水缩孔聚丙烯纤维薄膜，将所述疏水缩孔聚丙烯纤维薄膜覆盖在磁性胶贴片上得到涂层缺陷创可贴，包括：

18、所述对聚丙烯纤维薄膜进行缩孔改性所用到的化学试剂为十二烷基苯磺酸钠，改性方法为将聚丙烯纤维薄膜浸泡在十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液中一段时间，取出后在烘箱中进行干燥；

19、所述将所述疏水缩孔聚丙烯纤维薄膜覆盖在磁性胶贴片上，具体指将改性聚丙烯纤维覆盖在涂有磁性环氧树脂胶黏剂的一侧。

20、进一步的，本发明在碳钢表面涂覆一定厚度的环氧涂层，待涂层完全固化后在其表面引入人造缺陷，包括：

21、在碳钢表面涂覆环氧涂层的厚度均匀，引入人造缺陷的方法为用工笔刀在涂层样品上进行划伤，去除部分涂层，露出原始金属基底。

22、进一步的，本发明将所述涂层缺陷创可贴在水下贴附在碳钢表面环氧涂层的缺陷处形成了一种有机涂层缺陷水下原位修复方法，包括：

23、所述涂层缺陷创可贴的工作区域应该完全覆盖住所述人造缺陷，所述涂层缺陷创可贴的工作区域具体指连续的同时包括磁性贴片、磁性环氧树脂胶黏剂和疏水缩孔改性聚丙烯纤维的区域。

24、进一步的，本发明亲油纳米fe3o4粒子的制备方法为共沉淀方法，具体是将原子比例为1:2的亚铁盐feso4与三价铁盐fecl3进行混合，在氮气保护和机械搅拌的条件下升温至80℃，保温一小时后加入过量的一水合氨，保温1小时候后加入油酸进行改性而得。

25、本发明一个或多个实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：通过将制备好的亲油纳米fe3o4粒子加入到环氧树脂胶中进行充分的混合得到磁改性环氧树脂胶；将所述磁改性环氧树脂胶与环氧树脂固化剂进行充分混合得到磁性环氧树脂胶黏剂；将所述磁性环氧树脂胶黏剂涂抹在经600#砂纸打磨的磁性橡胶贴片强磁侧上得到磁性胶贴片；对聚丙烯纤维薄膜进行缩孔改性得到疏水缩孔聚丙烯纤维薄膜，将所述疏水缩孔聚丙烯纤维薄膜覆盖在磁性胶贴片上得到涂层缺陷创可贴；在碳钢表面涂覆一定厚度的环氧涂层，待涂层完全固化后在其表面引入人造缺陷；将所述涂层缺陷创可贴在水下贴附在碳钢表面环氧涂层的缺陷处形成了一种有机涂层缺陷水下原位修复方法。从而可以实现对服役于水下有机防腐涂层的原位修复。

技术特征：

1.一种有机涂层缺陷水下原位修复方法，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征是：将制备好的亲油纳米fe3o4粒子加入到环氧树脂胶中进行充分的混合得到磁改性环氧树脂胶，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征是：将所述磁改性环氧树脂胶与环氧树脂固化剂进行充分混合得到磁性环氧树脂胶黏剂，包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征是：将所述磁性环氧树脂胶黏剂涂抹在经600#砂纸打磨的磁性橡胶贴片强磁侧上得到磁性胶贴片，包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征是：对聚丙烯纤维薄膜进行缩孔改性得到疏水缩孔聚丙烯纤维薄膜，将所述疏水缩孔聚丙烯纤维薄膜覆盖在磁性胶贴片上得到涂层缺陷创可贴，包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征是：在碳钢表面涂覆一定厚度的环氧涂层，待涂层完全固化后在其表面引入人造缺陷，包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征是：将所述涂层缺陷创可贴在水下贴附在碳钢表面环氧涂层的缺陷处形成了一种有机涂层缺陷水下原位修复方法，包括：

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征是：亲油纳米fe3o4粒子的制备方法为共沉淀方法，具体是将原子比例为1:2的亚铁盐feso4与三价铁盐fecl3进行混合，在氮气保护和机械搅拌的条件下升温至80℃，保温一小时后加入过量的一水合氨，保温1小时候后加入油酸进行改性而得。

技术总结
本发明公开了一种有机涂层缺陷水下原位修复方法，涉及海洋腐蚀防护领域。通过将制备好的亲油纳米Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;粒子加入到环氧树脂胶中进行充分的混合得到磁改性环氧树脂胶；将所述磁改性环氧树脂胶与环氧树脂固化剂进行充分混合得到磁性环氧树脂胶黏剂；将所述磁性环氧树脂胶黏剂涂抹在经600#砂纸打磨的磁性橡胶贴片强磁侧上得到磁性胶贴片；对聚丙烯纤维薄膜进行缩孔改性得到疏水缩孔聚丙烯纤维薄膜，将所述疏水缩孔聚丙烯纤维薄膜覆盖在磁性胶贴片上得到涂层缺陷创可贴；在碳钢表面涂覆一定厚度的环氧涂层，待涂层完全固化后在其表面引入人造缺陷；将所述涂层缺陷创可贴在水下贴附在碳钢表面环氧涂层的缺陷处形成了一种有机涂层缺陷水下原位修复方法。

技术研发人员：冯振亮,刘杰,曲鹏,刘英华,孙由之,于多,杨尧尧
受保护的技术使用者：烟台大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15