高压流体管路快速堵漏的胶粘组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高压流体管路快速堵漏的胶粘组合物，用于高压管路破损泄漏部位的修补堵漏。由物料A和物料B按重量比1：1混合而成；A物料由环氧树脂、碳纳米管、纳米全硫化橡胶粉末，γ-氨丙基三乙氧基硅烷，缩水甘油醚和苯酚-环氧复合改性物组成，物料B由改性胺、碳纳米管、纳米全硫化橡胶粉末、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚组成。本胶粘组合物可快速固化成型，具有高粘接强度、高韧性等优异力学性能，适用于工程机械、矿山机械和建设机械与设备的液压、气压管路中的流体漏泄进行快速堵漏和修补，解决高压流体管路的不停机快速堵漏问题。

Adhesive composition for high pressure fluid pipeline quick plugging and preparation method thereof

The invention relates to an adhesive composition for high pressure fluid pipeline quick leak stoppage. By the material A and material B according to the weight ratio of 1:1 blend; A material made of epoxy resin, carbon nanotube, nano vulcanized rubber powder, aminopropyl triethoxysilane, glycidyl ether and phenol epoxy composite modified composition B material by modified amine, carbon nanotube, nano vulcanization rubber powder, gamma aminopropyltriethoxysilane and 2,4,6- three (two methylamino methyl) phenol. The adhesive composition can be fast curing, high bonding strength, high toughness and excellent mechanical properties, suitable for engineering machinery, mining machinery and construction machinery and equipment, hydraulic pressure in the pipeline fluid leakage plugging and fast repair, solve the high pressure fluid pipeline without stopping the rapid plugging problem.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高压流体管路快速堵漏的胶粘组合物及其制备方法，用于对高压气、液管路破损泄漏部位的修补堵漏。
技术介绍
某些机械设备中的液压管路及石油、化工系统中的输油、输气等各种高压输送管路作为高压流体的载体，多长时期处于高压、连续工作状态，有可能使管体产生局部疲劳损伤，或因管内输送腐蚀性、气蚀性介质，或因遭受外部打击、人为破坏等原因，也极易使管体产生局部破损泄漏，从而导致管路“跑、冒、滴、漏”等现象，严重影响管路系统运行的可靠性，乃至给整机带来严重的安全隐患和巨大的经济损失，因此，出现泄漏状况时，急需对高压流体管路快速堵漏，消除隐患。目前，用于工作状态下的流体管路堵漏的胶粘剂大多固化时间较长（24h以上），而且固化强度较低，必须在管路堵漏的胶粘剂外加装固定夹具，而且只适用于压力小于20MPa的中低压管路（管路内流体）的堵漏，无法满足20MPa～30MPa的高压流体管路快速抢修堵漏的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于高压流体管路快速堵漏的复合胶粘组合物，其具有快速固化成型性能和高粘接强度与韧性，实现高压管路不停机带压堵漏作业，快速消除漏泄，确保高压管路系统的安全运行。一种高压流体管路快速堵漏的胶粘组合物，由物料A和物料B按重量比1：1混合而成；所述A物料由环氧树脂、碳纳米管、纳米全硫化橡胶粉末，γ-氨丙基三乙氧基硅烷，缩水甘油醚和苯酚-环氧复合改性物组成，各组份按如下重量份混合：环氧树脂100重量份，碳纳米管0.6~1.6重量份，纳米全硫化橡胶粉末7~15重量份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.0~5.0重量份，乙二醇二缩水甘油醚5.0~8.0重量份，苯酚-环氧复合改性物4.0~8.0重量份，所述苯酚-环氧复合改性物市售，产品型号：ICAM-8401型，所述物料B由改性胺、碳纳米管、纳米全硫化橡胶粉末、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚组成，各组分的重量份分别为：改性胺100重量份，碳纳米管0.6~1.6重量份，纳米全硫化橡胶粉末7~15重量份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.0~5.0重量份，2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚4.0~8.0重量份，所述改性胺市售，产品型号为FS-2B型。一种所述高压流体管路快速堵漏的胶粘组合物的制备方法，如下步骤：（1）制备物料A：将环氧树脂加热至50~65℃使之降粘，按所述重量份加入碳纳米管，保持温度并机械搅拌1h，然后，分别按所述重量份依次加入纳米橡胶颗粒、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙二醇二缩水甘油醚和ICAM-8401型苯酚-环氧复合改性物，继续搅拌1h，然后超声处理2h，在行星式球磨机中球磨1h取出，自然冷却至室温，得物料A；（2）制备物料B：将FS-2B型改性胺加热到50~65℃降粘，按重量份加入碳纳米管，保持温度并机械搅拌1h，分别按所述重量份依次加入纳米橡胶颗粒、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚，继续搅拌1h，再进行2h的超声处理，将得到的混合物在300r/min行星式球磨机中球磨1h后，取出，自然冷却至室温，即得物料B；（3）将物料A和物料B按重量比1：1进行混合，搅拌均匀后，即得到快速堵漏复合胶粘组合物。一种上述高压流体管路快速堵漏复合胶粘组合物应用于高压管的在线堵漏修补，将快速堵漏复合胶粘组合直接均匀涂敷于破损部位的高压管外壁上，待自然固化或用热风吹干固化即可。上述高压流体管路快速堵漏复合胶粘组合物应用于高压管的在线堵漏修补，可用以下方法：在高压管的破损部位加装夹具将快速堵漏复合胶粘组合物装入注胶枪的腔内，利用液压将注胶枪内的胶粘组合物注入夹具与高压管之间的空隙内，胶粘组合物自然固化或用热风吹干固化后卸下夹具即可。本专利技术高压流体管路快速堵漏复合胶粘组合物中，环氧树脂和FS-2B型改性胺固化剂作为基料，二者形成具有三维交联结构的复合胶粘组合物，可形成牢固的浇铸体。在以上基料中添加多种组份，以弥补基料性能的不足，满足高压流体管路快速堵漏的的需要。碳纳米管是一种直径达到纳米尺度的高强度纤维，理论拉伸强度可达1000GPa，比表面积大、比强度高，只需少量添加即可获得明显的增强效果；纳米全硫化颗粒可填补复合胶粘组合物中存在的孔洞、气泡或微裂纹等缺陷，提高韧性，避免固化后的胶粘组合物发生断裂破损；γ-氨丙基三乙氧基硅烷作为硅烷偶联剂，可改善胶粘组合物与被修补管路之间的界面浸润效果，提高界面结合强度。ICAM-8401型苯酚-环氧复合改性物作为稳定剂，防止胶粘组合物中某些组份因沉降而导致团聚的现象，确保组份均匀分布。乙二醇二缩水甘油醚作为稀释剂，用为降低复合胶粘组合物体系的粘度，便于堵漏施工。2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚作为促进剂，进一步缩短快速堵漏复合胶粘组合物的固化成型时间，提高抢修效率。综上所述，本专利技术高压流体管路快速堵漏复合胶粘组合物以多种组份合理匹配，提升了复合材料的力学性能，可快速固化成型，并具有高粘接强度、高韧性等优异力学性能，特别适用于工程机械、矿山机械和建设机械与设备的液压、气压管路中的流体漏泄进行快速封堵，也可以用于各种高压载气管、载液管易损部位的快速预先加固以及在线堵漏和修补，且不受管路材质及尺寸的限制，解决高压流体管路的不停机快速堵漏问题。附图说明图1表示含有穿透裂纹和破洞的某液压油管示意图。图2表示使用快速堵漏复合胶粘组合物堵漏后的液压油管示意图。图3是快速堵漏复合胶粘组合物的浇筑体与纯环氧树脂的应力-应变曲线对比图。图4是快速堵漏复合胶粘组合物的浇筑体与纯环氧树脂三点弯曲试样（SENB）的加载-位移曲线对比图。图1和图2中的标号为：1—液压油管，2—裂纹，3—破洞，4—修补包覆层。具体实施方式实施例1：快速堵漏复合胶粘组合物的制备材料准备（1）环氧树脂：工业级，双酚A型，无锡蓝星树脂厂生产，产品型号WSR618。环氧值0.48eq/100g~0.54eq/100g，环氧当量180g/eq~190g/eq，粘度（25℃）8Pa?s~15Pa?s，密度1.16g/cm3。作为复合胶粘组合物的基体，起到分散填料及应力传递等作用。（2）碳纳米管：南京先丰纳米材料公司生产，产品型号XFM-18。纯度>95%，长度0.5μm~2μm，直径10nm~20nm，拉伸强度可达1000GPa。（3）纳米全硫化橡胶粉末：中石化北京化工研究院生产，产品型号VP-501，粒径50nm~100nm，其增韧效果与液体橡胶相当，而力学损失程度低于液体橡胶。（4）γ-氨丙基三乙氧基硅烷（硅烷偶联剂）：分子结构式NH2CH2CH2CH2Si(OC2H5)3，江苏晨光偶联剂有限公司生产，型号KH-550。纯度98%~99.5%，密度0.946g/cm3。（5）乙二醇二缩水甘油醚（稀释剂）：无锡惠隆电子材料有限公司生产，产品型号D-669。纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压流体管路快速堵漏的胶粘组合物，其特征在于由物料A和物料B按重量比1：1混合而成；所述A物料由环氧树脂、碳纳米管、纳米全硫化橡胶粉末， γ‑氨丙基三乙氧基硅烷，缩水甘油醚和苯酚‑环氧复合改性物组成，各组份按如下重量份混合：环氧树脂100重量份，碳纳米管0.6~1.6重量份，纳米全硫化橡胶粉末7~15重量份，γ‑氨丙基三乙氧基硅烷2.0~5.0重量份，乙二醇二缩水甘油醚5.0~8.0重量份，苯酚‑环氧复合改性物4.0~8.0重量份，所述苯酚‑环氧复合改性物市售，产品型：ICAM‑8401型；所述物料B由改性胺、碳纳米管、纳米全硫化橡胶粉末、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷和2,4,6‑三（二甲胺基甲基）苯酚组成，各组分的重量份分别为：改性胺100重量份，碳纳米管0.6~1.6重量份，纳米全硫化橡胶粉末7~15重量份，γ‑氨丙基三乙氧基硅烷2.0~5.0重量份，2,4,6‑三（二甲胺基甲基）苯酚4.0~8.0重量份，所述改性胺市售，产品型号为FS‑2B型。

【技术特征摘要】
1.一种高压流体管路快速堵漏的胶粘组合物，其特征在于由物料A和物料B按重量比1：1混合而成；
所述A物料由环氧树脂、碳纳米管、纳米全硫化橡胶粉末，γ-氨丙基三乙氧基硅烷，缩水甘油醚和苯酚-环氧复合改性物组成，各组份按如下重量份混合：
环氧树脂100重量份，
碳纳米管0.6~1.6重量份，
纳米全硫化橡胶粉末7~15重量份，
γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.0~5.0重量份，
乙二醇二缩水甘油醚5.0~8.0重量份，
苯酚-环氧复合改性物4.0~8.0重量份，
所述苯酚-环氧复合改性物市售，产品型：ICAM-8401型；
所述物料B由改性胺、碳纳米管、纳米全硫化橡胶粉末、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚组成，各组分的重量份分别为：
改性胺100重量份，
碳纳米管0.6~1.6重量份，
纳米全硫化橡胶粉末7~15重量份，
γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.0~5.0重量份，
2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚4.0~8.0重量份，
所述改性胺市售，产品型号为FS-2B型。
2.一种权利要求1所述的高压流体管路快速堵漏的胶粘组合物的制备方法，其特征在于如下步骤：
（1）制备物料A：将环氧树脂加热至50~65℃使之降粘，按所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭业发，张中威，王小龙，徐婷，李静，汪路路，肖楚璠，齐泽昊，林炎炎，
申请(专利权)人：中国人民解放军理工大学野战工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32