摘要：以水性环氧乳液作为网络聚合物Ⅰ的“种子乳液”，加入组分Ⅱ丙烯酸单体、引发剂、交联剂等合成胶乳互穿聚合物网络(LIPN)及其合成工艺。通过选择合适的闪蚀抑制剂和活性颜料配合使用，解决了水性防腐涂料在金属底材上易闪蚀的难题。
关键词：环保；石油管道；防腐；互穿网络；环氧乳液
0.引言
随着油田开采时间的增加，注水水质不断恶化，由于污水中含有大量的H2S、NH3、HCN、CO2，同时又含有大量的Cl-、SO2-4等有害离子和大量细菌。温度高达70～80℃，有时还会有酚类腐蚀介质，还有一些设备、设施及海上平台等长期曝露在海洋性气候条件下，造成油田井下管柱和输油管线及设备设施等严重腐蚀、结垢，如不采取有效的防护措施，这些设备和管道的腐蚀会相当严重，易造成碳钢厚度的减薄、局部穿孔、起泡、开裂、焊缝应力腐蚀开裂等现象。需要研制出一种防腐涂料，能有效地控制井下油管的腐蚀和结垢，以及海上平台、设备、设施的腐蚀与损坏，延长使用寿命，实现降低油管的消耗和提高经济效益的目的。本文研究的石油管道及设备用水性防腐涂料很好地解决了水性涂料在金属底材上易闪蚀的问题，对这一领域保持持续健康的快速发展具有非常重要的意义。
1.实验部分
1.1主要原材料
双酚A环氧树脂：无锡树脂厂；脂肪族多环氧化物：Lien2kel公司；多元酚(ArOH)：上海凌峰化学试剂有限公司；二乙烯三胺、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTMA)：工业品。
1.2水性环氧-胺加成物固化剂的合成工艺
在装有搅拌、加热套、氮气导管、冷凝器和温度计的三口烧瓶中加入双酚A环氧树脂和过量二乙烯三胺。搅拌，加热升温到120～130℃，保温2h，制得胺封端的环氧树脂加成物；再用真空蒸馏除去多余的二乙烯三胺；接着加入脂肪族多环氧化物，升温到140℃，保温2h使伯氨基上的氢反应掉一部分，最后在100℃下加入乙酸，保持1h，制得酸中和的环氧树脂固化剂。
1.3水性环氧乳液的合成工艺
在装有搅拌、加热套、冷凝器和温度计的三口烧瓶中加入双酚A环氧树脂、自制的胺环氧加成物和多元酚，在催化剂(如磷酸三苯酯)的存在下搅拌加热到大约150℃，然后出现放热反应，冷却保持反应温度大约在150～160℃。混合物在160℃保温大约1h，然后放热反应结束，接着加热到190℃。为了反应完全，在190℃保持15min，然后冷却到160℃，随后加入稳定剂搅拌20min。制得稳定的自乳化环氧且不带乳化剂。
1.4环氧乳液-聚丙烯酸酯互穿聚合物网络的合成工艺(组分B)
在装有搅拌、加热套、氮气导管、冷凝器和温度计的三口烧瓶中加入环氧乳液和交联剂，然后通入N25min(100mL/min)，在搅拌下再加入丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和引发剂，在1～2h内缓慢升至50℃保温2h，由于反应是放热的，因此必须通冷却水才能保温，然后让温度在1～2h内缓慢升至75～80℃，保温2h，以提高聚丙烯酸酯的转化率。制得稳定的环氧乳液-聚丙烯酸酯互穿聚合物网络(LIPN)。
1.5漆浆制备(组分A)
将水性胺环氧加成物、去离子水和少量醇类或醇醚类溶剂混合后高速分散，搅匀，加入功能性助剂，中速搅拌20min，再加入特种功能性颜填料、闪蚀抑制剂，中速搅拌20min，用去离子水稀释后，用卧式砂磨研磨至细度≤40μm，过滤、包装。
1.6涂料配制及漆膜性能检验
将组分A与组分B配成双组分常温干型环氧乳液-聚丙烯酸酯聚合物防腐蚀涂料。
性能检验结果见表1。
