一种化工厂耐高温酸性气体输送管道及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种化工厂耐高温酸性气体输送管道及其制备方法，涉及高分子材料领域，包括管道本体和附着在管道本体表面的复合涂层，管道本体由以下重量份数的组分制成：聚丙烯40‑55份、聚醚酰亚胺30‑38份、HDPE 10‑15份、聚醚醚酮5‑12份、PPR‑g‑CTPB 6‑10份、硫酸钡晶须20‑25份、正十二烷基硫醇4‑8份、相容剂1‑5份、铝锆偶联剂1‑5份、抗氧化剂1‑5份、聚四氟乙烯微粉3‑10份、微晶石蜡1‑5份、气相白炭黑2‑6份；复合涂层由以下重量份数的组分制成：聚四氟乙烯20‑30份、聚苯酯15‑22份、聚苯硫醚8‑12份、十二烷基磺酸钠2‑5份、二甲基甲酰胺1‑4份、聚乙烯醇5‑10份、乙醇60‑80份、去离子水40‑50份，本发明专利技术耐高温酸性气体输送管道力学强度优异，耐高温，耐酸性气体腐蚀，完全可以应用于化工厂用于输送酸性气体。

【技术实现步骤摘要】
一种化工厂耐高温酸性气体输送管道及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及一种化工厂耐高温酸性气体输送管道及其制备方法。
技术介绍
化工厂是从事化学工业的工厂，化工厂的日常生产中常常会用到酸性气体，比如氯化氢气体、二氧化硫、三氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等，这些酸性气体在反应的输送过程中往往通过输送管道进行输送，如果输送管道质量不过关，酸性气体出现泄露，则会对环境及周边居民的生命财产安全造成极大的危害。中国专利CN102121081A公开了一种服役酸性环境输送钢管的制造方法，其中原料的化学成分重量百分比为C≤0.1％，Mn≤1.6％，P≤0.02％，S≤0.002％，Nb+V+Ti≤0.15％，Pcm≤0.22％，Ca/S>1.5，余量为Fe；钢管焊接采用高频感应焊，焊接过程中通过增大焊接挤压量、控制焊缝开口角度、以及增加焊接保护气改善焊接质量；焊缝热处理采用六架中频热处理机进行在线淬火和在线回火。该专利技术从原料成分和金相组织的选择，焊接机制的完善，热处理工艺的改善，具有抗氢致裂纹及抗硫化物应力腐蚀性能，具有高强度和抗高压效果，能够降低成本，可以满足酸性服役条件下钢管的使用。中国专利104676141A公开了一种复合材料管道，包括管道主体；所述管道主体包括管状的导电内胆，所述导电内胆设置有管腔；所述导电内胆外表面包覆有第一纤维增强树脂层。该专利技术中的复合材料管道，导电内胆采用钛合金或热塑性树脂制得，对管道内的腐蚀性物质具有优异的抗腐蚀性能，能够抗击绝大多数盐、酸、碱的腐蚀，尤其能够抗击硫化氢、二氧化碳等酸性气体的腐蚀。导电内胆的外表面包裹非金属性的第一纤维增强树脂层为主要受力层，可以承受管道内部的气体或者液体压力，能够抗击管道外部海水中氯化物的腐蚀，能够有效防止自身和内胆的电化学腐蚀，可进一步提高管道的耐腐蚀能力。中国专利108264706A公开了一种耐腐蚀管道材料的制备方法，包括以下步骤：a、将聚氯乙烯类树脂、丁腈橡胶和聚丁烯树脂混合投入混炼机中混炼，得到材料一；b、将材料一与改性玻璃纤维、二氧化硅和相容剂混合导入搅拌机中高速搅拌，再加入半精炼石蜡、石棉粉和抗氧剂，混合均匀后采用超声波处理，得到材料二；c、将改性纳米碳纤维和辅助填料混合投入球磨机中研磨、搅拌，得到材料三；d、将材料一、材料三、增韧剂、防霉剂和润滑剂混合投入单螺杆挤出机中，挤出得到预成品；e、将预成品导入模具中，加热加压后，塑造成型。该专利技术制备的管道材料具有冲击性能好、耐腐蚀性好和抗压强度高的特性。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种化工厂耐高温酸性气体输送管道及其制备方法。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种化工厂耐高温酸性气体输送管道，包括管道本体和附着在管道本体表面的复合涂层，所述复合涂层的厚度为10-20μm；所述管道本体由以下重量份数的组分制成：聚丙烯40-55份、聚醚酰亚胺30-38份、HDPE10-15份、聚醚醚酮5-12份、PPR-g-CTPB6-10份、硫酸钡晶须20-25份、正十二烷基硫醇4-8份、相容剂1-5份、铝锆偶联剂1-5份、抗氧化剂1-5份、聚四氟乙烯微粉3-10份、微晶石蜡1-5份、气相白炭黑2-6份；所述复合涂层由以下重量份数的组分制成：聚四氟乙烯20-30份、聚苯酯15-22份、聚苯硫醚8-12份、十二烷基磺酸钠2-5份、二甲基甲酰胺1-4份、聚乙烯醇5-10份、乙醇60-80份、去离子水40-50份。优选地，包括管道本体和附着在管道本体表面的复合涂层，所述复合涂层的厚度为15μm；所述管道本体由以下重量份数的组分制成：聚丙烯42份、聚醚酰亚胺34份、HDPE13份、聚醚醚酮8份、PPR-g-CTPB8份、硫酸钡晶须22份、正十二烷基硫醇5份、相容剂2份、铝锆偶联剂4份、抗氧化剂5份、聚四氟乙烯微粉5份、微晶石蜡2份、气相白炭黑5份；所述复合涂层由以下重量份数的组分制成：聚四氟乙烯20份、聚苯酯16份、聚苯硫醚10份、十二烷基磺酸钠4份、二甲基甲酰胺2份、聚乙烯醇6份、乙醇65份、去离子水50份。优选地，包括管道本体和附着在管道本体表面的复合涂层，所述复合涂层的厚度为12μm；所述管道本体由以下重量份数的组分制成：聚丙烯55份、聚醚酰亚胺36份、HDPE12份、聚醚醚酮10份、PPR-g-CTPB7份、硫酸钡晶须20份、正十二烷基硫醇5份、相容剂2份、铝锆偶联剂5份、抗氧化剂2份、聚四氟乙烯微粉5份、微晶石蜡1份、气相白炭黑3份；所述复合涂层由以下重量份数的组分制成：聚四氟乙烯30份、聚苯酯18份、聚苯硫醚9份、十二烷基磺酸钠5份、二甲基甲酰胺3份、聚乙烯醇10份、乙醇75份、去离子水40份。优选地，所述PPR-g-CTPB的制备方法如下：将PPR、MAH、CTPB、DCP在高速混合机中混合均匀，再加入到双螺杆挤出机中进行枝接反应并挤出，反应产物冷却后造粒，烘干即可。优选地，双螺杆挤出机挤出端温度为180-190℃，螺杆转速为120-150rpm。优选地，PPR、MAH、CTPB的重量比为40-50：1-3：2-5。优选地，所述相容剂为噁唑啉型相容剂。优选地，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010或抗氧化剂300。上述化工厂耐高温酸性气体输送管道的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、聚醚酰亚胺、HDPE、聚醚醚酮、PPR-g-CTPB、硫酸钡晶须、正十二烷基硫醇、相容剂、铝锆偶联剂、抗氧化剂、聚四氟乙烯微粉、微晶石蜡、气相白炭黑加入到高速混合机中混合均匀，再输送至双螺杆挤出机中，在螺杆挤出机机头中初步成型后的管材进入喷淋定径箱，经过定径套，通过在管材外壁喷淋定径箱内抽真空，使管材受内压而紧贴定径套套内壁，同时管材在喷淋水的作用下冷却成型，切割后干燥即可得到管道本体；(2)将聚苯酯、聚苯硫醚、十二烷基磺酸钠、二甲基甲酰胺、乙醇加入到球磨机中，球磨20-30h待用，再将聚四氟乙烯加入到去离子水中，超声震荡30-50min得到分散体，将分散体加入后继续球磨1-3h，转移至搅拌设备中，搅拌下加入聚乙烯醇调整粘度，即可得到复合涂料；(3)利用高压喷涂方法将复合涂料喷涂在管道本体的内、外表面，压缩空气压力为0.2-0.5MPa，喷涂结束后升温至120-150℃保温5-10min，升温速度为10-15℃/min，再升温至180-200℃保温1-3min，升温速度为30-40℃/min，冷却至室温，即可得到所述气体输送管道。优选地，喷淋定径箱内抽真空后的真空度为0.035-0.07MPa。(三)有益效果本专利技术提供了一种化工厂耐高温酸性气体输送管道及其制备方法，具有以下有益效果：本专利技术中管道本体的成分中聚丙烯结晶度高，结构规整，具有优良的力学性能，而且价格便宜，密度小，可以减少输送管道的重量，提高架设性能，HDPE为高密度聚乙烯，它的加入可以提高输送管道的韧性和抗冲击性能，但是由于HDPE与聚丙烯并不相容，聚醚酰亚胺的加入可以降低HDPE与聚丙烯结晶的完整性，提高界面粘结性能，而且聚醚酰亚胺具有很强的高温稳定性、阻燃性、抗化学反应，与HDPE与聚丙烯熔融共混后管道的热变形温度相应有所提高，PPR-g-CTPB为以高强度PPR无规共聚聚丙烯作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化工厂耐高温酸性气体输送管道，其特征在于，包括管道本体和附着在管道本体表面的复合涂层，所述复合涂层的厚度为10‑20μm；所述管道本体由以下重量份数的组分制成：聚丙烯40‑55份、聚醚酰亚胺30‑38份、HDPE 10‑15份、聚醚醚酮5‑12份、PPR‑g‑CTPB 6‑10份、硫酸钡晶须20‑25份、正十二烷基硫醇4‑8份、相容剂1‑5份、铝锆偶联剂1‑5份、抗氧化剂1‑5份、聚四氟乙烯微粉3‑10份、微晶石蜡1‑5份、气相白炭黑2‑6份；所述复合涂层由以下重量份数的组分制成：聚四氟乙烯20‑30份、聚苯酯15‑22份、聚苯硫醚8‑12份、十二烷基磺酸钠2‑5份、二甲基甲酰胺1‑4份、聚乙烯醇5‑10份、乙醇60‑80份、去离子水40‑50份。

【技术特征摘要】
1.一种化工厂耐高温酸性气体输送管道，其特征在于，包括管道本体和附着在管道本体表面的复合涂层，所述复合涂层的厚度为10-20μm；所述管道本体由以下重量份数的组分制成：聚丙烯40-55份、聚醚酰亚胺30-38份、HDPE10-15份、聚醚醚酮5-12份、PPR-g-CTPB6-10份、硫酸钡晶须20-25份、正十二烷基硫醇4-8份、相容剂1-5份、铝锆偶联剂1-5份、抗氧化剂1-5份、聚四氟乙烯微粉3-10份、微晶石蜡1-5份、气相白炭黑2-6份；所述复合涂层由以下重量份数的组分制成：聚四氟乙烯20-30份、聚苯酯15-22份、聚苯硫醚8-12份、十二烷基磺酸钠2-5份、二甲基甲酰胺1-4份、聚乙烯醇5-10份、乙醇60-80份、去离子水40-50份。2.如权利要求1所述的化工厂耐高温酸性气体输送管道，其特征在于，其特征在于，包括管道本体和附着在管道本体表面的复合涂层，所述复合涂层的厚度为15μm；所述管道本体由以下重量份数的组分制成：聚丙烯42份、聚醚酰亚胺34份、HDPE13份、聚醚醚酮8份、PPR-g-CTPB8份、硫酸钡晶须22份、正十二烷基硫醇5份、相容剂2份、铝锆偶联剂4份、抗氧化剂5份、聚四氟乙烯微粉5份、微晶石蜡2份、气相白炭黑5份；所述复合涂层由以下重量份数的组分制成：聚四氟乙烯20份、聚苯酯16份、聚苯硫醚10份、十二烷基磺酸钠4份、二甲基甲酰胺2份、聚乙烯醇6份、乙醇65份、去离子水50份。3.如权利要求1所述的化工厂耐高温酸性气体输送管道，其特征在于，其特征在于，包括管道本体和附着在管道本体表面的复合涂层，所述复合涂层的厚度为12μm；所述管道本体由以下重量份数的组分制成：聚丙烯55份、聚醚酰亚胺36份、HDPE12份、聚醚醚酮10份、PPR-g-CTPB7份、硫酸钡晶须20份、正十二烷基硫醇5份、相容剂2份、铝锆偶联剂5份、抗氧化剂2份、聚四氟乙烯微粉5份、微晶石蜡1份、气相白炭黑3份；所述复合涂层由以下重量份数的组分制成：聚四氟乙烯30份、聚苯酯18份、聚苯硫醚9份、十二烷基磺酸钠5份、二甲基甲酰胺3份、聚乙烯醇10份、乙醇75份、去离子水40份。4.如权利要求1所述的化工厂耐高温酸性...

【专利技术属性】
技术研发人员：方期洲，
申请(专利权)人：方期洲，
类型：发明
国别省市：安徽,34