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1、1产品简介产品简介二十一世纪是新材料应用的世纪，人类对材料自然规律的了解和应用极大地造福社会，各种有特殊使用功能的材料不断投入生产应用，有力地推动着各个领域的发展和进步。特种工程塑料也叫高性能工程塑料，是通常指性能更加优越、独特，综合性能更高，长期使用温度在 150以上的工程塑料。聚醚醚酮（PEEK）就是其中的一类。它广泛应用于高科技,军事和航空航天等领域。在电子电器、汽车工业、军工产品、石油和化工等行业也有一定的应用。聚醚醚酮（PEEK），俗称匹克。是综合性能最好的热固性高分子材料。连续使用温度可以达到 260，具有很高热变形温度及良好耐热老化性能；制品耐侯性好；阻燃和自熄性；极其优良电性能
2、；透明等，极高的防腐蚀性能，不溶于常用溶剂，在高温下不溶于除浓硫酸外的其他酸和碱。2这种材料具有很高机械性能：聚醚醚酮（PEEK）用短纤维增强后的机械性能与 LY-1 普通铝相当，而用长纤维增强以后，其抗拉强度达到 2000Mpa,超过 45钢（45钢抗拉强度为 600 Mpa），具有优异的耐磨性能、出众的自润滑特性和防粘结特点。聚醚醚酮（PEEK）在 1978 年首先被英国 ICI 公司开发出来，是一种新型的半晶态芳香族热塑性工程塑料。由于它具有电性能优良，尺寸稳定性好，耐腐蚀，抗蠕变等一系列优异的综合性能，特别是具有可以在高温下连续使用和在温度急剧变化的环境中仍能保持性能稳定，当时主要用于
3、航空航天和军事工程领域，近年来才在其他领域得到应用。作为一种具有重要战略性国防军工材料，生产国限制出口，实行 FE 封锁禁运，而随同其他设备进口的 PEEK 配件，其价格高达 10-12 元/克。 为了打破国外封锁，我国在上个世纪 80 年代便将其开发研究列为“七五“国家重点科技攻关项目和“863“计划，吉林大学独立研发成功具有自主知识产权的匹克（PEEK），通过鉴定验收以后，主要性能达到国外同类产品指标，几乎全部取代进口，我国就成为了世界第二个拥有自主知识产权生产 PEEK 的国家，为国家节约了大量的外汇。满足了相应产品和产业的需要。2005 年在中德两国总理参加的中德高端科技贸易博览会上，
4、吉林大学的匹克（PEEK）成为为唯一向德国出口的技术项目。在得到科技领先的德国工业界的高度赞许的同时，也得到了参会的、时任国务院总理温家宝和有关部门的高度评价。3长春中新特种工程材料有限公司与吉林大学合作，经过多年的努力并经这种材料的改性处理，研究出系列涂料；根据腐蚀发生环境以及防护要求的不同，研发了耐高温防粘涂料，耐高温防腐涂料，防粘防腐涂料，耐高温耐磨涂料，耐高温防粘防腐涂料等系列，统称为高性能聚芳醚涂料。这种涂料具有优异的耐高温性能，极佳的防粘性能，在酸性、碱性和复杂的混合液体中的都具有优良的防腐性能。它填补了国家新型防腐科技的空白，使我国防腐蚀技术迈上了新的历史高度。该系列涂料，通过静
5、电喷涂、硫化床喷涂、激光喷涂、等离子涂覆、高温固化等技术涂覆的金属和其它物资表面，可以大幅度提高和改善部件的耐腐蚀、耐磨损、润滑、防粘和绝缘等性能。在航空航天、国防军工、石油化工、航运轮船等领域获得了很好的应用。 各种涂料的原始材料性性 能能一、主要性能41.涂层薄，附着力强；涂层厚度在 50 微米左右，强力胶拉拔实验，涂层无变化。2.涂层光滑，疏水；涂料涂层的表面与液体的接触角在 110以上，管道内壁与传输介质之间的相互作用力大为降低，因此，有极佳的防粘和自洁性能，所以管壁上沉积物不易停留，结垢也就不容易发生。3. 耐化学性强；只溶解于浓硫酸，有良好的耐化学药品性，特别是在高温下耐酸碱性方面
6、比聚酰亚胺好得多。4. 抗失压起泡；5. 机械性能(耐磨性、柔韧性、抗冲击性)好；6. 耐热性好；温度最低-120，最高达 200正常工作；7. 涂料能够满足机械化涂装要求。二、技术指标（1） 、一般性能指标项 目标准等级蒸发残渣 mg/L蒸馏水，煮沸 0.5h，再室温放置 24h 30合格正己烷，室温 24h 30合格4%乙酸，煮沸 0.5h，再室温放置 24h 60合格高锰酸钾消耗量 mg/L蒸馏水，煮沸 0.5h，再室温放置 24h 10合格铬（Cr）mg/L4%乙酸，煮沸 0.5h，再室温放置 24h 0.01合格5氟（F）mg/L蒸馏水，煮沸 0.5h，再室温放置 24h 0.2合格
7、（2） 、技术指标项目标准等级铅笔硬度4H合格附着力1 级合格柔韧性（耐冲击）50cm（1Kg）漆膜无开裂脱落现象合格耐盐水煮沸 3%NaCl 48 小时不失光，不起泡,无锈蚀，附着力无变化合格耐磨性8000 次（1.5Kg）合格不粘性连续煎 5 个鸡蛋或煎淀粉糊，要求不粘合格耐酸性于 5%HCl 中 48 小时不失光，不起泡,无锈蚀，附着力无变化合格耐碱性于 5%NaOH 中 48 小时不失光，不起泡,无锈蚀，附着力无变化合格固化交联程度测试耐 MEK200 次，漆膜无变化合格耐刮伤测试耐虎爪 4 个循环。脱落、露底面积占划过面积的 10%以内合格耐洗碗机测试企业标准，50 个循环,不失光,
8、不起泡,附着力无变化合格耐盐水长期测试在盐水中长期浸泡，截止 2014 年 6 月 10 日已经 386 天无变化6（3）涂料及改性增强涂料的部分实验数据8 80 09 90 01 10 00 01 11 10 01 12 20 01 13 30 01 14 40 0P PE ES SP PE ES S- -P PT TF FE EP PE ES S- -P PF FA AP PE ES S- -F FE EP P相相同同含含量量不不同同氟氟树树脂脂改改性性的的涂涂层层的的表表面面接接触触角角Young方方程程：sg=sl+glcos说明：固、液、气三相界面张力与接触角的关系符合 Young
9、方程。接触角越大，疏水性能越好，水越难渗透通过涂层。上图中所见：左边第一项是纯聚醚涂层，接触角不到 90 度，后三项聚醚改性后的涂层，其接触角度都大于 110 度。相相同同含含量量不不同同氟氟树树脂脂改改性性的的聚聚醚醚砜砜涂涂层层的的耐耐化化学学溶溶剂剂性性能能试试剂剂PES-PTFEPES-PFAPES-FEP10%H2SO4溶溶液液0A 5D0A 10%HCl溶溶液液0B1A5B10%NaOH溶溶液液0A 5C5C表表3.4 不不同同氟氟树树脂脂改改性性聚聚醚醚砜砜涂涂层层在在酸酸碱碱中中浸浸泡泡72h后后的的结结果果注注：05表表示示GB9286漆漆膜膜附附着着力力测测定定法法中中附附
10、着着力力的的等等级级；国国标标GB/T9274色色 漆漆和和清清漆漆耐耐液液体体介介质质测测试试 ，AE表表示示涂涂层层起起泡泡、失失光光、脱脱落落的的等等级级，A表表示示最最好好，E表表 示示最最差差。 从从表表中中可可以以看看出出P PT TF FE E改改性性聚聚醚醚砜砜涂涂层层性性能能相相对对较较好好电化学阻抗实验评价涂层防腐能力7不不同同PTFE含含量量的的聚聚醚醚砜砜涂涂层层的的电电化化学学阻阻抗抗谱谱cabfed不不同同PTFE含含量量的的PES涂涂层层的的电电化化学学Bode谱谱：a为为PTFE-0，b为为PTFE-10，c为为 PTFE-20，d为为PTFE-30，e为为PT
11、FE-40，f为为PTFE-50。107105106107105106这是不同改性涂层的电化学 Bode 谱，一般经验认为，阻抗值大于 107时涂层具有很好的防腐性能，阻抗值在 106左右时，腐蚀介质透过涂层达到金属底材表面，阻抗值小于 105时，涂层丧失保护作用。为此，由图不难得出 PTFE-40 和 PTFE-50 涂层的防腐性能相对优异。石油、化工的应用应用一、抽油管、输油输气管道、长输管道的使用，可以有效地解决降阻防粘防腐的问题，提高管道的使用周期。极大地提高石油企业的经济效益。高性能聚醚涂料具有优异的耐高温性能，极佳的防粘性能，在酸性、碱性和复杂的混合液体中的优良的防腐性能。可以满足
12、井下井上油气管道，注水井管道，三元复合驱混合物输送管道的使用要求，是石油、天然气长输管道等的理想涂料。8涂有高性能涂料的 73 井下油管涂有高性能涂料的油管三元复合驱抽油泵叶轮二、柱塞泵的应用9油田柱塞泵的柱塞防腐、耐磨涂层涂刷后的抽油杆三、化工管道的应用10顺丁橡胶输送管道的防粘结涂层石化工厂防粘管道石化二厂顺丁橡胶生产线上的过滤长春中新特种工程材料有限公司长春中新特种工程材料有限公司联系人：吕西（联系人：吕西（1864321926618643219266）2014-9-12014-9-1附件一：石油管道和井管的防腐现状附件一：石油管道和井管的防腐现状全世界每年因腐蚀造成的经济损失约在 10
13、000 亿美元,为火灾、风灾和地震造成损失的总和。石油行业在钻井、采油、输油、炼化等各个方面都存在腐蚀的侵害。因此，对防腐有着很高的要求，持久、耐用的防腐涂料的需求就变得越来越重要。井下和地面的石油管道，都会和周围的介质在一定的环境、温度下发生化学反应，从而使石油运输管道产生腐蚀。腐蚀的方式主11要有三种：化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀。石油管道的防腐技术主要采用涂层防腐和阴极保护以及其它辅助技术相结合的方法。化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀微生物腐蚀微生物腐蚀腐蚀介质腐蚀介质涂装防腐涂料作为最有效、最经济、应用最普遍的防腐方法,几乎在所有的行业都得到了广泛的应用。在我国油田每年的涂料使
14、用量在几十万吨以上。石油从井下到井上，再到地面集输、计量、处理，以后到输送管道，采用的管道主要是碳化无缝钢管、直缝电阻焊钢管、螺旋焊缝钢管等多种直径不同的管材。12华北油田含高二氧化碳馏-58井，使用18个月油管腐蚀穿孔传统的涂层防腐技术主要包括：沥青涂层、环氧沥青涂层、胶带防腐涂层等，这些技术一般具有使用的局限性，沥青涂层在井下高温的条件下不能使用；胶带防腐涂层对使用环境有严格的要求，而且外壁怕磕碰损坏，在高温条件不宜使用；环氧涂层缺乏不粘性能，耐温等级较低，有的涂层施工工艺复杂，造价很高。而且对碱性的液体防护作用很差，而且绝大多数涂层都是亲水涂层，难以持久，因此，工程上使用环氧涂层时，一般
15、都采用增大涂层厚度的办法来延长使用时间。图 a 是管道内壁腐蚀，图 b 为管道内壁石蜡沉积。图 a13图 b腐蚀严重的油管2013 年世界管线长度约为 356 万公里，天然气输送管线占总量的 80.5%，原油输送管线只占 8.4%。而我国管线长度不足 9 万公里，占世界管线长度不足 2.5%。 显然中国将成为世界油气管道建设的重心地区之一。目前我国已建成 8 万多公里油气管道，管线长度每年增幅达到 15%。142013 年世界主要国家油气管线长度比较根据前瞻产业研究院发布的2014-2018 年中国涂料行业市场需求预测与投资战略规划分析报告显示，2013 年，我国防腐涂料总产量 318 万吨，
16、占涂料总产量的 24%左右，国内市场规模排名第二，国内市场价值排名第一。预计 2014 年，防腐涂料仅在油田化工方面的用量将达到 40 万吨，市场需求旺盛。2014-2018 年我国防腐涂料用量预测-按应用领域分（单位：万吨）由于我国幅员广阔，各个油田地质情况复杂，不同地质情况和产出的不一样的石油和天然气对管道防腐蚀都有着不一样的要求，这就需要对各个油田的油管进行针对性的实验，对防腐蚀有特殊要求的，我们还可以对高性能涂料进行改性的特殊处理。经过实验以后，就可以进行更大范围的推广，直接为石油企业取得良好的经济效益。在石油天然气输送加工管道和设备上如：抽油管、输油输气管15道、长输管道、柱塞泵等使用，可以有效地解决降阻防粘防腐的问题，提高管道的使用周期。极大地提高石油企业的经济效益。附件二：聚芳醚涂料与环氧树脂涂料的对比附件二：聚芳醚涂料与环氧树脂涂料的对比聚芳醚涂料与环氧涂料性能对比管道涂层性能要求聚芳醚涂料环氧涂料16与底材附着力好 吸水率
