一种具有超疏水表面结构的流体输送管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有超疏水表面结构的流体输送管，由金属管材和涂覆在该金属管材表面的导电超疏水涂料构成，所述导电超疏水涂料由组分A和组分B按重量比10：（1‑5）混合得到，其中:组分A的制备原料包括：环氧树脂E44、聚氨酯乳液、聚四氟乙烯乳液、磺化氧化石墨烯、环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇、环糊精改性聚酯包覆碳纳米管以及溶剂C；组分B的制备原料包括：接枝有透明质酸的聚醚胺、1‑甲基‑4‑氨基咪唑、己二胺以及溶剂D。本发明专利技术还涉及该流体输送管的制备方法。本发明专利技术的流体输送管自清洁性能好、防污染、防止杂质堆积，从而大大提高了输送效率。

【技术实现步骤摘要】
一种具有超疏水表面结构的流体输送管及其制备方法
本专利技术涉及流体输送管
，特别涉及一种具有超疏水表面结构的流体输送管及其制备方法。
技术介绍
随着工业的发展，流体输送管的需求日益增大。目前，流体输送管大多为金属管，并在表面涂覆防腐涂料以延长管道的使用寿命。然而，现有的涂料一方面疏水性不好，容易造成异物堆积，造成管道输送能力下降。另一方面，不具备导电性能，因此难以应用在对导电有需求的领域中。为此，需要进行工艺开发，以改进配方并获得疏水性能好、防污染且导电性能佳的新型涂料，从而得到具有超疏水表面结构的流体输送管。
技术实现思路
本专利技术公开了一种具有超疏水表面结构的流体输送管，由金属管材和涂覆在该金属管材表面的导电超疏水涂料构成，所述导电超疏水涂料由组分A和组分B按重量比10：（1-5）混合得到，其中:组分A的制备原料包括：环氧树脂E44、聚氨酯乳液、聚四氟乙烯乳液、磺化氧化石墨烯、环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇、环糊精改性聚酯包覆碳纳米管以及溶剂C；组分B的制备原料包括：接枝有透明质酸的聚醚胺、1-甲基-4-氨基咪唑、己二胺以及溶剂D。优选地，所述的导电超疏水涂料，由组分A和组分B按重量比10：（1-5）混合得到，其中:按重量份计，组分A的制备原料包括：环氧树脂E4415份、聚氨酯乳液5-10份、聚四氟乙烯乳液5-10份、磺化氧化石墨烯5-20份、环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇1-10份、环糊精改性聚酯包覆碳纳米管1-10份以及溶剂C100-200份；按重量份计，组分B的制备原料包括：接枝有透明质酸的聚醚胺15份、1-甲基-4-氨基咪唑1-10份、己二胺1-5份以及溶剂D30-50份。更优选地，所述的导电超疏水涂料，由组分A和组分B按重量比5：1混合得到，其中:按重量份计，组分A的制备原料包括：环氧树脂E4415份、聚氨酯乳液6份、聚四氟乙烯乳液7份、磺化氧化石墨烯13份、环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇7份、环糊精改性聚酯包覆碳纳米管6份以及溶剂C120份；按重量份计，组分B的制备原料包括：接枝有透明质酸的聚醚胺15份、1-甲基-4-氨基咪唑5份、己二胺3份以及溶剂D38份。优选地，所述磺化氧化石墨烯的制备方法为：按重量份，将氧化石墨烯1份、氯乙基磺酸钠10份、氢氧化钾6份以及去离子水300份加入反应器中，然后加入浓硝酸3份并升温至50℃反应2小时后，将反应液倒入冰水中，用冰水洗涤所得固体3次后，将该固体充分干燥得磺化氧化石墨烯。优选地，所述环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇的制备方法为：（1）将1,2-丙二醇1mol、对苯二甲酸1mol、三羟甲基丙烷0.5mol和单丁基氧化锡0.01mol加入反应器中，氩气保护并升温至90℃反应2小时后，再升温至270℃并将真空度调节为小于0.02兆帕后，继续反应6小时后，降温至室温，再向反应器中加入N，N-二甲基甲酰胺1000ml、β-环糊精0.2mol以及硅烷偶联剂KH-5600.05mol,然后升温至110℃反应10小时后，将反应溶液倒入水中，用水洗涤所得固体3次后，将该固体充分干燥，得环糊精改性聚酯；（2）室温下，将10克上述环糊精改性聚酯溶解在300ml的DMF中，然后加入5克的纳米氧化钇（平均粒径300纳米），维持室温搅拌2小时后，抽滤并将所得固体充分干燥，得环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇。优选地，所述环糊精改性聚酯包覆碳纳米管的制备方法为：（1）将1,2-丙二醇1mol、对苯二甲酸1mol、三羟甲基丙烷0.5mol和单丁基氧化锡0.01mol加入反应器中，氩气保护并升温至90℃反应2小时后，再升温至270℃并将真空度调节为小于0.02兆帕后，继续反应6小时后，降温至室温，再向反应器中加入N，N-二甲基甲酰胺1000ml、β-环糊精0.2mol以及硅烷偶联剂KH-5600.05mol,然后升温至110℃反应10小时后，将反应溶液倒入水中，用水洗涤所得固体3次后，将该固体充分干燥，得环糊精改性聚酯；（2）室温下，将10克上述环糊精改性聚酯溶解在300ml的DMF中，然后加入3克的碳纳米管（平均粒径800纳米），维持室温搅拌2小时后，抽滤并将所得固体充分干燥，得环糊精改性聚酯包覆碳纳米管。优选地，所述溶剂C为二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺；更优选为二甲基亚砜和N，N-二甲基甲酰胺的混合物。优选地，所述接枝有透明质酸的聚醚胺的制备方法为：将环氧树脂E51100克、2-苯乙胺0.245mol以及900ml丙二醇甲醚加入反应器中，通氮气保护，然后升温至105℃反应6小时后，加入透明质酸0.01mol并升温至120℃，继续反应3小时后，将反应溶液倒入去离子水中，得到大量固体，抽滤并充分干燥该固体后，得所述接枝有透明质酸的聚醚胺。优选地，所述溶剂D为二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、丙二醇甲醚或N，N-二甲基乙酰胺；更优选为丙二醇甲醚和N，N-二甲基乙酰胺的混合物。本专利技术还提供具有超疏水表面结构的流体输送管的制备方法，包括：（1）将环氧树脂E44、聚氨酯乳液、聚四氟乙烯乳液、磺化氧化石墨烯、环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇、环糊精改性聚酯包覆碳纳米管以及溶剂C充分混合后，得组分A；将接枝有透明质酸的聚醚胺、1-甲基-4-氨基咪唑、己二胺以及溶剂D充分混合后，得组分B；将组分A和组分B按重量比10：（1-5）混合得到导电超疏水涂料；（2）将所述导电超疏水涂料涂覆在金属管材表面，以得到具有超疏水表面结构的流体输送管。本专利技术的有益技术效果为：1、通过环糊精改性聚酯包覆填料，获得更好的分散效果，并提高交联度以获得更好的粘附力以及疏水效果；2、磺化氧化石墨烯的加入可以与1-甲基-4-氨基咪唑相互作用，提高体系的交联度，并提高导电效果；3、通过溶剂的调整可以获得更好的体系分散性并提高疏水效果；4、接枝有透明质酸的聚醚胺可以提高体系中的羟基含量，从而提高粘附力。具体实施方式聚氨酯乳液购自安大华泰，型号为AH-1502。聚四氟乙烯乳液购自杜邦，牌号为121D。其它原料均购自西域试剂。实施例1按重量份计，将环氧树脂E4415份、聚氨酯乳液6份、聚四氟乙烯乳液7份、磺化氧化石墨烯13份、环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇7份、环糊精改性聚酯包覆碳纳米管6份以及溶剂C(二甲基亚砜和N，N-二甲基甲酰胺按重量比1:2的混合物)120份加入搅拌机中，充分混合后得组分A；按重量份计，将接枝有透明质酸的聚醚胺15份、1-甲基-4-氨基咪唑5份、己二胺3份以及溶剂D（丙二醇甲醚和N，N-二甲基乙酰胺的混合物按重量比1:1的混合物）38份加入搅拌机中，充分混合后得组分B；将组分A和组分B按重量比5：1混合得到导电超疏水涂料；其中，所述磺化氧化石墨烯的制备方法为：按重量份，将氧化石墨烯1份、氯乙基磺酸钠10份、氢氧化钾6份以及去离子水300份加入反应器中，然后加入浓硝酸3份并升温至50℃反应2小时后，将反应液倒入冰水中，用冰水洗涤所得固体3次后，将该固体充分干燥得磺化氧化石墨烯；所述环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇的制备方法为：（1）将1,2-丙二醇1mol、对苯二甲酸1mol、三羟甲基丙烷0.5mol和单丁基氧化锡0.01mol加入反应器中，氩气保护并升温至90℃反应2小时后，再升温至270℃并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有超疏水表面结构的流体输送管，由金属管材和涂覆在该金属管材表面的导电超疏水涂料构成，其特征在于，所述导电超疏水涂料由组分A和组分B按重量比10：（1‑5）混合得到，其中:组分A的制备原料包括：环氧树脂E44、聚氨酯乳液、聚四氟乙烯乳液、磺化氧化石墨烯、环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇、环糊精改性聚酯包覆碳纳米管以及溶剂C；组分B的制备原料包括：接枝有透明质酸的聚醚胺、1‑甲基‑4‑氨基咪唑、己二胺以及溶剂D。

【技术特征摘要】
1.一种具有超疏水表面结构的流体输送管，由金属管材和涂覆在该金属管材表面的导电超疏水涂料构成，其特征在于，所述导电超疏水涂料由组分A和组分B按重量比10：（1-5）混合得到，其中:组分A的制备原料包括：环氧树脂E44、聚氨酯乳液、聚四氟乙烯乳液、磺化氧化石墨烯、环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇、环糊精改性聚酯包覆碳纳米管以及溶剂C；组分B的制备原料包括：接枝有透明质酸的聚醚胺、1-甲基-4-氨基咪唑、己二胺以及溶剂D。2.根据权利要求1所述的具有超疏水表面结构的流体输送管，其特征在于，所述导电超疏水涂料由组分A和组分B按重量比10：（1-5）混合得到，其中:按重量份计，组分A的制备原料包括：环氧树脂E4415份、聚氨酯乳液5-10份、聚四氟乙烯乳液5-10份、磺化氧化石墨烯5-20份、环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇1-10份、环糊精改性聚酯包覆碳纳米管1-10份以及溶剂C100-200份；按重量份计，组分B的制备原料包括：接枝有透明质酸的聚醚胺15份、1-甲基-4-氨基咪唑1-10份、己二胺1-5份以及溶剂D30-50份。3.根据权利要求1所述的具有超疏水表面结构的流体输送管，其特征在于，所述导电超疏水涂料由组分A和组分B按重量比5：1混合得到，其中:按重量份计，组分A的制备原料包括：环氧树脂E4415份、聚氨酯乳液6份、聚四氟乙烯乳液7份、磺化氧化石墨烯13份、环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇7份、环糊精改性聚酯包覆碳纳米管6份以及溶剂C120份；按重量份计，组分B的制备原料包括：接枝有透明质酸的聚醚胺15份、1-甲基-4-氨基咪唑5份、己二胺3份以及溶剂D38份。4.根据权利要求1所述的具有超疏水表面结构的流体输送管，其特征在于，所述磺化氧化石墨烯的制备方法为：按重量份，将氧化石墨烯1份、氯乙基磺酸钠10份、氢氧化钾6份以及去离子水300份加入反应器中，然后加入浓硝酸3份并升温至50℃反应2小时后，将反应液倒入冰水中，用冰水洗涤所得固体3次后，将该固体充分干燥得磺化氧化石墨烯。5.根据权利要求1所述的具有超疏水表面结构的流体输送管，其特征在于，所述环糊精改性聚酯包覆纳米氧化钇的制备方法为：（1）将1,2-丙二醇1mol、对苯二甲酸1mol、三羟甲基丙烷0.5mol和单丁基氧化锡0.01mol加入反应器中，氩气保护并升温至90℃反应2小时后，再升温至270℃并将真空度调节为小于0.02兆帕后，继续反应6小时后，降温至室温，再向反应器中加入N，N-二甲基甲酰胺1000ml、β-环糊精0.2mol以及硅烷偶联剂KH-5600.05mol,然后升温至110℃反应10小时后，将反应溶液倒入水中，用水洗涤所得固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王尚宏，吴新年，
申请(专利权)人：湖北彩砼新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42