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由于油田上工作环境复杂恶劣,油管极易遭受腐蚀损害,防腐涂料在提高油管的抗腐蚀方面发挥了重要的作用。防腐蚀涂料技术对油管的影响相对较小,防腐效果好,成本低且使用方便,尤其是重防腐涂料的开发应用,为石油行业的防腐注入了新的活力。
本文采用纳米SiO2对环氧树脂粉末涂料进行改性,以期提高粉术涂层的防腐蚀性能,使其在一些特殊的工作环境下使用。具体采用硅烷偶联剂KH550对纳米SiO2进行表面改性,通过共混法将改性后的纳米SiO2与环氧树脂粉末涂料进行混合,最后利用静电喷涂制备涂层。论文通过纳米表面羟基数测定试验来分析了改性剂用量和反应温度对改性效果的影响,对涂层进行了电化学交流阻抗测试、盐雾试验及机械性能测试,研究分析了纳米SiO2对环氧涂层的防腐性能和机械性能的影响。
试验结果表明:改性剂KH550用量为4%、反应温度为80℃时纳米SiO2表面羟基数最少,改性效果最好。根据环氧涂层的Nyquist图、Bode图随时间的变化规律,建立了三种等效电路模型;通过对EIS数据进行拟合,发现涂层电阻在浸泡初期快速减小,而涂层电容迅速增大,随着浸泡的延长,涂层电阻的下降趋势和电容的上升趋势减缓,在浸泡中后期,涂层电阻值和电容值逐渐趋于稳定。环氧树脂粉末涂层中添加适量的纳米SiO2,能在一定程度上改善环氧涂层的防腐蚀性能,添加量为0.8%时防腐蚀性能最佳;适量添加纳米SiO2能显著提高涂层的硬度和耐冲击性能,但不能改善涂层的结合力和抗弯曲性能。