[发明专利]有机/无机杂化超疏水超亲油防垢涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种有机/无机杂化超疏水超亲油防垢涂层的制备方法，包括：混合含氟聚合物的醇分散液与无机陶瓷材料的水溶液，通过羧基化碳纳米材料的诱导使所述无机陶瓷材料从所述水溶液中相分离并被所述醇分散液中的所述含氟聚合物包裹，形成有机无机杂化乳液；涂装所述有机无机杂化乳液形成的纳微粗糙结构，通过热致相分离处理，使所述含氟聚合物熔化并部分迁移至表面，以获取无机陶瓷的亲油性与含氟聚合物的疏水性相结合的超疏水超亲油防垢涂层；解决现有仿生超疏水防垢涂层表面因油污污染或表面发生破坏情况下防垢性能下降的问题。

技术领域

本发明油田涉及油田防垢技术领域，具体的是一种超疏水防垢涂层。

背景技术

随着我国大部分油田开采进入中后期，油田采出液中含水量不断增加，而且采出液矿化度较高，使得在原油开采过程中油井管内壁出现严重的结垢现象。垢片在油井管内壁不断沉积，使得井管内径不断减小，严重降低了油井的产量，同时使得抽油杆在往复工作过程中发生摩擦磨损，易造成杆柱断脱。此外，垢层下容易引起严重的井管腐蚀，使得油井管出现穿孔泄露的风险，垢片的脱落容易引发井下卡泵问题，严重影响了油田的安全生产。

近年来，科研工作者投入了大量的精力开展油田防垢技术的研究，例如 余正齐等在专利（201610933914.2）中公开了一种复合缓蚀阻垢剂、油田水的缓蚀阻垢的制备方法；王秀在专利（201410766532.6）中公开了一种喹啉型缓蚀阻垢剂组合物以及在油田注水井筒防蚀阻垢的方法；刘恩洋等人在专利（201910154580.2）中公开了一种在油管钢表面制备耐高温防腐阻垢超疏水涂层的方法。目前的阻垢技术主要集中于阻垢剂或阻垢涂层的开发，由于添加阻垢剂会对原油加工增加很大难度，因此在油井管表面制备阻垢涂层是最理想和最便捷的防垢方法。

目前，仿生超疏水表面因其具有良好的疏水性能成为了防垢涂层的研究热点。超疏水表面防垢的原理主要是由于表面微观结构和化学组成的共同作用，在涂层表面捕获空气形成一层气膜，使得水无法润湿表面，导致水中的结垢粒子无法粘附在涂层表面，从而实现了防垢的目的。然而，在实际使用过程中，由于油田采出液或油田污水中含有油类，涂层表面易被油污污染，导致垢片在涂层表面的粘附力增大，从而使涂层的防垢效果下降。此外，当超疏水涂层表面受到溶液温度、压力、流体冲刷及摩擦磨损等诸多因素影响时，表面的微观结构和化学组成会遭到一定程度的破坏，导致涂层表面气膜发生扩散，使得涂层表面失去阻垢性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种有机/无机杂化超疏水超亲油防垢涂层，解决现有仿生超疏水防垢涂层表面因油污污染或表面发生破坏情况下防垢性能下降的问题。

为实现上述发明目的，所述的有机/无机杂化超疏水超亲油防垢涂层的制备方法，其特征在于，包括：

混合含氟聚合物的醇分散液与无机陶瓷材料的水溶液，通过羧基化碳纳米材料的诱导使所述无机陶瓷材料从所述水溶液中相分离并被所述醇分散液中的所述含氟聚合物包裹，形成有机无机杂化乳液；

涂装所述有机无机杂化乳液形成的纳微粗糙结构，通过热致相分离处理，使所述含氟聚合物熔化并部分迁移至表面，以获取无机陶瓷的亲油性与含氟聚合物的疏水性相结合的超疏水超亲油防垢涂层。

进一步地，所述混合的方法，包括：

将所述含氟聚合物和所述羧基化碳纳米材料分散有机醇中形成混合液；

将所述无机陶瓷材料的水溶液分散到所述混合液中。

进一步地，所述热致处理的加热温度是240-330℃，加热时间是60-90分钟。

进一步地，按照重量分数比，所述无机陶瓷材料25-60份，所述含氟聚合物40-75份，所述羧基化碳纳米材料1-5份，所述水30-60分，所述有机醇30-60份。

进一步地，所述无机陶瓷材料，包括：