复合涂层以及复合涂层的制备方法和应用与流程

本发明涉及涂层，具体涉及一种复合涂层以及复合涂层的制备方法和应用。

背景技术：

1、随钻仪器在钻井施工中发挥着重要的作用，通常用于进行井下信息(井斜、方位等)的测量。随钻仪器外壳的常规材料是铍铜、钛合金等金属，随钻仪器在使用的过程中需要承受钻井液的高速冲刷，钻井液中的固相颗粒容易冲蚀外壳，引起外壳的磨损。特别地，当钻井遇到特殊情况，如常规方法无法解卡的卡钻时，常采用泡酸解卡的办法，向井内注入土酸(氢氟酸与盐酸的混合酸)。土酸容易造成仪器外壳的化学腐蚀，进而导致仪器内部精密、昂贵的电子元器件被损坏。

2、因此，需亟待研发一种可用在随钻仪器上，具有良好耐酸性和耐磨性且不易脱落优点的复合涂层。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决随钻仪器外壳在使用过程中易脱落、易被酸腐蚀和易被磨损的问题，提供一种复合涂层以及复合涂层的制备方法和应用。

2、为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种复合涂层，所述涂层包括：内层、外层，以及设置在所述内层和所述外层之间的粘结层；其中，所述外层为玄武岩纤维布，所述内层的制备原料包括：100重量份的第一环氧树脂、10-40重量份的短切玄武岩纤维、5-30重量份的六方氮化硼、0.5-5重量份的偶联剂、1-3重量份的表面活性剂、0.5-2.5重量份的抗氧化剂和1-15重量份的固化剂。

3、本发明第二方面提供了一种本发明第一方面所述的复合涂层的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：

4、(1)将第一环氧树脂、短切玄武岩纤维、六方氮化硼、偶联剂、表面活性剂和抗氧剂混合均匀，然后再加入固化剂继续混合，得到内层涂料；将得到的内层涂料均匀涂覆在基体上，室温下静置18-24h，得到内层；

5、(2)将第二环氧树脂均匀涂覆在内层上，然后再将玄武岩纤维布覆盖在第二环氧树脂上，室温下静置18-24h，得到复合涂层。

6、本发明的第三方面提供了一种本发明第一方面所述的复合涂层或利用本发明第二方面所述的制备方法制备得到的复合涂层在仪器或设备壳体上的应用。

7、通过上述技术方案，本发明取得的有益技术效果如下：

8、1)本发明中提供的复合涂层，各个组分之间相互作用，可以显著增强复合涂层与基体(仪器或设备壳体)之间的结合强度和复合涂层的耐磨性，能避免复合涂层脱落，提高复合涂层的耐冲刷性；

9、2)本发明中提供的复合涂层，可以大幅度改善复合涂层的耐酸性和耐卤水腐蚀性，在不影响仪器正常使用的前提下，能更好地保护仪器，延长仪器的使用寿命；

10、3)本发明中提供的复合涂层的制备方法，通过室温下的涂覆即可制备复合涂层，无需进行热喷涂，可避免热喷涂造成的内部应力，进一步提高复合涂层的机械性能。

技术特征：

1.一种复合涂层，其特征在于，所述涂层包括：内层、外层，以及设置在所述内层和所述外层之间的粘结层；

2.根据权利要求1所述的复合涂层，其中，所述第一环氧树脂选自脂环族环氧树脂、双酚a环氧树脂、酚醛环氧树脂中的一种或多种；

3.根据权利要求1或2所述的复合涂层，其中，所述短切玄武岩纤维的长度为10μm-3mm，优选为0.2-2mm；平均直径为0.5-50μm，优选为1-20μm。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合涂层，其中，所述六方氮化硼为层片状结构，平均粒径为100nm-10μm，优选为100nm-500nm。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的复合涂层，其中，所述偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的复合涂层，其中，所述表面活性剂包括10-30重量份，优选15-25重量份的二甲基亚砜、5-15重量份，优选8-12重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚、5-15重量份，优选8-12重量份的双酚a二缩水甘油醚、35-55重量份，优选40-50重量份的水。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的复合涂层，其中，所述固化剂为胺类固化剂，优选选自乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺中的一种或几种。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的复合涂层，其中，所述粘结层的原料包含第二环氧树脂，优选所述第二环氧树脂与所述第一环氧树脂相同。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的复合涂层，其中，所述内层的厚度为150-400μm，优选为250-350μm；所述粘结层的厚度为25-75μm，优选为35-50μm；所述外层的厚度为300-700μm，优选为450-550；

10.一种复合涂层的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

11.权利要求1-9中任意一项所述的复合涂层或利用权利要求10中所述的制备方法制备得到的复合涂层在仪器或设备壳体上的应用。

技术总结本发明涉及涂层技术领域，公开了一种复合涂层以及复合涂层的制备方法和应用。本发明中的复合涂层包括：内层、外层，以及设置在所述内层和所述外层之间的粘结层；其中，所述外层为玄武岩纤维布，所述内层的制备原料包括：100重量份的第一环氧树脂、10‑40重量份的短切玄武岩纤维、5‑30重量份的六方氮化硼、0.5‑5重量份的偶联剂、1‑3重量份的表面活性剂、0.5‑2.5重量份的抗氧化剂和1‑15重量份的固化剂。本发明中提供的复合涂层，各个组分之间相互作用，可以显著增强复合涂层与基体之间的结合强度，避免复合涂层发生脱落，还可显著提高复合涂层的耐酸性和耐卤水腐蚀性，适合工业化推广。技术研发人员：张东清,赵晨熙,陶兴华,臧艳彬,刘建华,刘卫东,孙峰,张建龙,张洪宁,陈小锋受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9