一种用于换热器防腐阻垢涂料的制备与生产工艺的制作方法

本发明涉及换热器防腐阻垢涂料的，尤其是涉及一种用于换热器防腐阻垢涂料的制备与生产工艺。

背景技术：

1、换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

2、换热器管束内运行循环水，换热器外为原油，循环水要加热保持在一定的温度。运行过程中经常发现管束内腐蚀结垢现象比较严重，每隔半年左右就需要更换一次换热器，严重影响生产，造成很大的经济损失。为此，需要一种防腐阻垢的涂料涂覆于换热器管束内壁上。

3、如公开号为cn109536007a的中国专利，提供了一种防腐阻垢涂料，它是由重量配比的硅基酚改性的聚醚砜树脂18-22份，聚四氟乙烯微粉4-6份，鳞片状的石墨烯3-5份，混合溶剂68-72份，904s型分散剂0.08-0.12份，066消泡剂0.03-0.06份组成。本发明提供了一种具有重防腐、耐磨及阻垢等优异性能的涂料，能够有效的解决油田油井管及贮罐在三元聚驱环境条件下的严重腐蚀问题。本发明的防腐阻垢涂料也可用于含有酸碱度的污水中等严酷环境中的金属结构的防腐蚀和防结垢。

4、如公开号为cn104087155b的中国专利，公开一种防腐阻垢涂料，涂料由重量配比的硅基酚改性的聚醚砜树脂18-22份，聚四氟乙烯微粉4-6份，鳞片状的二维金属配位聚合物8-12份，混合溶剂68-72份，铝粉悬浮剂0.08-0.12份，消泡剂0.03-0.06份组成。本发明涂料表面具有陶瓷性能，硬度高、防腐蚀、耐冲刷、抗划伤性能强；解决了涂层在三元聚驱复合液的苛刻环境条件下的特种腐蚀问题；提高了与树脂的结合能力，在涂膜中分散分布均匀。

5、如公开号为cn109943199a的中国专利，公开一种适用于换热器管束内壁的导热阻垢防腐涂料及其制备方法，所述涂料由氧化石墨烯溶液、组分a和组分b组成，所述氧化石墨烯溶液由氧化石墨烯和助溶剂组成；所述组分a由如下重量份的原料组成：环氧树脂60份、正丁醇15-21份、二甲苯38-42份、硫酸钡7-13份、石墨粉17-23份、流平剂0.5-1.1份、消泡剂0.1-0.6份；所述组分b由如下重量份的原料组成：分子量为300-500的低分子聚酰胺树脂63-69份、环氧树脂固化剂96-146份、正丁醇908-968份、氟碳咪唑啉季铵盐0.5-1.5份。所述涂料阻垢性能优异，在60℃下使用14天，换热管内壁的垢重量仅增加1.0g/m2左右。

6、上述三个专利中的涂料虽然都有较高的防腐阻垢效果，然而在换热器管束内使用时蒸气吹扫温度较高，易使防腐涂层被破坏；且涂层耐磨性不佳，在高温环境中长期使用时，受低玻璃化温度的影响，涂层发软，失去硬度，在高温烟气及粉尘的冲刷下，使得涂层加速磨损失效，失去防腐性能。为此，本发明提出一种用于换热器防腐阻垢涂料的制备与生产工艺。

技术实现思路

1、根据现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于换热器防腐阻垢涂料的制备与生产工艺，以解决上述技术问题。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种用于换热器防腐阻垢涂料的制备与生产工艺，包括以下步骤：

4、s1、纳米钛浆液超细化分散；

5、混合低粘度树脂、改性剂、纳米钛粉、疏水纳米二氧化硅和助剂，高速分散1小时，然后转至纳米研磨机中研磨12小时，静置消泡，过滤分装，得到超细化分散的纳米钛浆液；

6、s2、制备纳米聚四氟乙烯(ptfe)浆液；

7、混合低粘度树脂、特种改性树脂、改性剂、纳米聚四氟乙烯(ptfe)、疏水纳米二氧化硅和助剂，高速分散1小时，然后转至纳米研磨机研磨12小时，静置消泡，过滤分装，得到超细化分散的纳米聚四氟乙烯(ptfe)浆液；

8、s3、制备涂料底漆；

9、混合低粘度树脂、改性剂、特种改性树脂a、特种改性树脂b、复合陶瓷粉料、纳米钛浆液、石墨烯浆液、疏水纳米二氧化硅和助剂，高速分散1小时，转至研磨机研磨4小时，过滤分装，得到涂料底漆；

10、s4、制备涂料面漆；

11、混合低粘度树脂、改性剂、特种改性树脂a、特种改性树脂b、复合陶瓷粉料、纳米钛浆液、石墨烯浆液、纳米聚四氟乙烯(ptfe)浆液、疏水纳米二氧化硅和助剂，高速分散1小时，转至研磨机研磨4小时，过滤分装，得到涂料面漆。

12、通过上述技术方案，利用纳米钛粉和纳米聚四氟乙烯(ptfe)粉末，使涂层具有类似特氟隆的低表面张力和自洁性能，从而提高防腐阻垢效果，同时多种聚合物树脂与改性特种固化剂反应，配合多种陶瓷材料，使涂层完全固化后的玻璃化转变温度(tg)大于200℃，涂层硬度高，耐温大于250℃，耐热性强。

13、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s1中，各原料按照质量份数计，具体为：

14、12份低粘度树脂，5份改性剂，75份纳米钛粉，2份疏水纳米二氧化硅和6份助剂。

15、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s2中，各原料按照质量份数计，具体为：

16、10份低粘度树脂，特种改性树脂20份，13份改性剂，50份纳米聚四氟乙烯(ptfe)，2份疏水纳米二氧化硅和5份助剂。

17、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s3中，各原料按照质量份数计，具体为：

18、0-5份低粘度树脂，3-8份改性剂，10-25份特种改性树脂a，5-20份特种改性树脂b，25-40份复合陶瓷粉料，10-20份纳米钛浆液，3-8份石墨烯浆液，1-3份疏水纳米二氧化硅和3-6份助剂。

19、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s4中，各原料按照质量份数计，具体为：

20、0-8份低粘度树脂，3-8份改性剂，10-28份特种改性树脂a，5-25份特种改性树脂b，20-40份复合陶瓷粉料，10-20份纳米钛浆液，3-8份石墨烯浆液，10-35份纳米聚四氟乙烯(ptfe)浆液，1-3份疏水纳米二氧化硅和3-6份助剂。

21、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述纳米钛粉的制备方法为：

22、s11、将高纯度的焦炭与矿石混合，通入氯气进行高温反应，形成粗状钛氯化物；

23、s12、蒸馏法将粗状钛氯化物进行多种离子去除，得到精制的四氯化钛；

24、s13、将精制的四氯化钛和成核剂共同加入反应器中，通入氧气，进行氧化作用；

25、s14、低温循环的氯气将反应器内部骤冷至700℃以下，再利用管路冷却道200℃，此时氯气中存在一定量的二氧化钛，将二氧化钛进行分离并且通过脱氯处理将其收集；

26、s15、对二氧化钛进行后处理，得到纳米钛白粉，所述后处理包括研磨、分级、包膜、洗涤和干燥。

27、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s1、步骤s2、步骤s3和步骤s4中的高速分散速率均为900～1400r/min。

28、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述助剂包括二硫化钼。

29、通过上述技术方案，纳米聚四氟乙烯(ptfe)粉末和二硫化钼的协同效应，使涂层具有良好的自润滑效果，极大的降低涂层的摩擦系数，提高其耐磨性。

30、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s1和步骤s2中的静置消泡时间均为15～30分钟。

31、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

32、1.本发明的一种用于换热器防腐阻垢涂料的制备与生产工艺，利用纳米钛粉和纳米聚四氟乙烯(ptfe)粉末，使涂层具有类似特氟隆的低表面张力和自洁性能，从而提高防腐阻垢效果，同时多种聚合物树脂与改性特种固化剂反应，配合多种陶瓷材料，使涂层完全固化后的玻璃化转变温度(tg)大于200℃，涂层硬度高，耐温大于250℃，耐热性强，且纳米聚四氟乙烯(ptfe)粉末和二硫化钼的协同效应，使涂层具有良好的自润滑效果，提高其耐磨性。

33、2.本发明的一种用于换热器防腐阻垢涂料的制备与生产工艺，纳米钛粉和石墨烯可以保证涂层较高的导热系数，使整个换热体系不需要额外增加换热面积。

34、3.本发明的一种用于换热器防腐阻垢涂料的制备与生产工艺，可根据施工条件，可选择双组分自固化或单组份烘烤固化工艺，为防腐施工提供更全面的选择性。