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岑日强，等：钛基高分子合金涂层应用技术的开发与研究

聚物(TFPAEK)、钛基聚天门冬氨酸酯共聚物(TPAE)、 表 1 石墨烯改性无溶剂环氧富锌底漆参考配方
钛基苯氧基共聚物(TPY)：自制 [2-4] ；液态环氧树脂(E- 原材料名称 w%
51 或 NPEL-128)、固体酚醛环氧树脂(NPCN-704)：广 甲组
622 多官能活性稀释剂 10.0
州维立纳化工有限公司；聚酯树脂(D2652，Bye)：广州
127 南亚液体环氧树脂 20.0
昊毅化工科技有限公司；全甲醚化氨基树脂(R-8747)：
LR X820 液体丁腈橡胶 7.0
深圳市西其科技有限公司；苯氧树脂(PKHB)：美国陶
W52-1 有机钛聚合物 10.0
氏公司；环氧活性稀释剂(622)：佛山市宏硕化工有限
FR-0516 润湿分散剂 0.5
公司；二氨基二苯砜固化剂(DDS)：湖北远成赛创科技
F118 液体防沉剂 0.5
有限公司；低黏度无溶剂环氧固化剂(TE-80A)：常州
BYK-052 消泡剂 0.5
山峰化工有 限 公司 ； 异氰 酸 酯三 聚体 固 化剂 (TH-
BYK-306 流平剂 0.5
100)：山东万华聚氨酯有限公司；杂萘联苯聚醚砜酮树
1 000 目超细锌粉 40.0
脂(PPESK)：大连理工大学化工厂；石墨烯分散浆(10%
10%石墨烯分散浆 10.0
固含量)：深圳天元曦王纳米科技有限公司；颜填料、涂
SD-1 有机膨润土 1.0
料助剂和溶剂以及其他未注明的原材料等，均为市售
小计 100.0
工业品。
乙组
生产设备均为通用型涂料加工设备， 包括分散 R-20W 无溶剂环氧固化剂 10.0
机、珠磨机、过滤及包装设备等。 R-4030 环氧固化剂 10.0

小计 20.0
1.2 制备方法

（1） 钛基高分子合金通用底漆， 按 ZL 2015 1 验中，还发现了石墨烯改性锌粉底漆的伤口自愈合修
0970693.1 的方法制备；（2）钛基高分子合金油井管面 复现象(见图 2)，通过微观的观察，进一步得到了证实
漆，按 ZL 2008 1 0029936.11 的方法制备；（3）石墨烯 (见图 3)。
改 性 钛 基 高 分 子 合 金 导 静 电 面 漆 ， 按 ZL 2014 1 至于石墨烯改性锌粉底漆产生的自修复现象机理
0076076.2 的方法制备；（4）石墨烯改性钛基高分子合 尚不明了，可能是物理和化学作用同时并存的结果。
金热交换器涂料， 按 ZL 2015 1 00812 35.2 的方法制
2.2 GTMA 油井管涂料的性能
备；（5）石墨烯改性钛基高分子合金海洋工程涂料，按
ZL 2013 1 0277957.6 的方法制备。 地下深层原油或天然气的开采， 工况环境十分复
杂。 由于高温(180~220 ℃)及高压(＞50 MPa)的强力渗透
2 性能与检测 作用，加之原油及污水中的各类腐蚀介质(如 SO 2 、CO 2 、
2+
-
-
-
2+
Cl 、F 、CN 、Ba 、Ca 等)和有害细菌的侵蚀，加速了油
2.1 TMA 通用底漆涂层性能
气田油井管和集输管线、容器贮罐的化学腐蚀和沉积
从表 1 的配方中可以看出，石墨烯的加入，大幅 结垢，不但缩短了开采设备的使用寿命，造成油气田
降低了锌粉的使用量，不但改写了以往富锌底漆依靠 开采成本的增高，并且严重地影响企业的正常生产。
牺牲阳极为防腐机理的历史，同时还极大地提高了涂
层的机械性能(见图 1)。
使用时质量比为：甲组∶乙组=5∶1。
由于石墨烯的二维片层结构和高比表面积，使其
在涂层中的叠加效应， 形成了致密的网状涂层结构，
起到了突出的物理隔绝作用；又由于石墨烯快速输送
和补充电子的能力、优异的化学惰性，使添加了石墨
烯的含锌底漆涂层的防腐性能产生了质的跃升。 在试
图 1 GTMA 锌粉底漆机械性能

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涂层技术 COATING TECHNOLOGY