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目前,我国石油、天然气资源主要通过长输管线运输,X80将成为国内主流管线钢。但埋地管道会受到输送介质的腐蚀作用而使其壁厚减薄,从而降低管道强度并造成严重后果。因此,研究一种环保的对X80管线钢有保护作用的水性内防腐涂料,对其内壁采用防护覆盖层以减少管道的内壁腐蚀,将有重要的现实意义。采用化学法改性E-44环氧树脂,制得的改性环氧树脂粘度在5000mPa·s左右,加入去离子水后粘度迅速降低,有较好的水溶性;结合红外光谱分析,初步表明水性环氧树脂乳液制备成功。取少量所制备的水性环氧树脂乳液以3000r/min速度离心30min,未见乳液出现分层情况。选用胺类水性环氧树脂固化剂,当固化剂:改性环氧树脂为1:1左右时,固化产物性能最好。通过正交试验研究固化剂、偶联剂KH550、二氧化硅以及锌粉对涂层性能的影响,得到涂料较佳配比为:固化剂80%,偶联剂KH550含量5%,二氧化硅10%,锌粉16%。浸泡实验后,借助电化学工作站、红外光谱仪、热重分析仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等手段分析涂层性能,结果表明涂层在不同温度的油田水中浸泡5d,当浸泡温度为60℃,涂层试样的自腐蚀电流密度最大,为1.341×10-5A/cm2,当浸泡温度由60℃升高到70℃,腐蚀速率有所减小;在不同S2-浓度介质中,当S2-浓度为2g/L时,腐蚀速率最大,其自腐蚀电流密度为4.837×10-6A/cm2,自腐蚀电位为-0.540V;在不同压力下,随着压强的升高,腐蚀速率升高,当压强升高到5MPa时,自腐蚀电位降低到-0.568V,自腐蚀电流密度升高到7.128×10-5A/cm2;涂层官能团稳定性以及热稳定性较好;产物ZnO、FeS等对基体金属有一定保护作用。进一步研究石墨烯对涂层耐蚀性能的影响得出:曲拉通改性石墨烯在涂层中的分布情况较为均匀,水杨酸改性石墨烯在涂层中的分布杂乱无章,在涂层表面出现了石墨烯堆积的现象,说明水杨酸改性石墨烯在水性环氧涂料中的分散性并不好,曲拉通对石墨烯的改性效果要好于水杨酸;浸泡实验表明,在3.5%NaCl溶液中浸泡10d后,曲拉通改性石墨烯涂层表面虽然已鼓泡但并没有发现孔洞,水杨酸改性石墨烯涂层表面出现小孔,孔径大小在4μm左右,说明曲拉通改性石墨烯涂层在浸泡实验中耐蚀性能更好。这是因为石墨烯的二维片层结构使其在涂层中不仅具有物理阻挡层作用,还具有抑制溶解氧和腐蚀介质在涂层内扩散的作用。