一种金属类排污管道防腐处理方法技术

本发明专利技术涉及新型功能材料技术领域，公开了一种金属类排污管道防腐处理方法，首先利用硫酸钴和硫酸镍合成制备复合纳米微球，再与石墨烯混合制备得到分散性强的疏水性纳米金属‑石墨烯复合材料，然后对纳米颗粒表面进行表面官能化修饰，加入有机配体，能够控制晶体的生长，形成核壳结构的金属有机骨架材料，进一步将制备得到的金属有机骨架材料加入到环氧树脂中制备防腐涂料，涂覆于金属类排污管道表面，该材料的特点是防腐强度高、结合力大，硬度强，制备得到的金属有机骨架材料在排污管管壁形成连续覆盖的防护保护，避免污水中的腐蚀介质与金属管道接触发生电化学腐蚀，保证排污通畅，使得管道的排污性能稳定，金属类排污管道使用寿命成倍增长。

A Method of Anti-corrosion Treatment for Metal Sewage Pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种金属类排污管道防腐处理方法
本专利技术属于新型功能材料
，具体涉及一种金属类排污管道防腐处理方法。
技术介绍
随着经济发展，生活、生产污水排放日益增加，给环境带来极大压力。排污管道的使用将污水集中起来统一处理，避免污染的传播蔓延，其中，工业污水中含有大量的酸碱等腐蚀性物质，除此之外，还可能含有多种油污，油污在管道内壁容易形成油泥粘附于其上，堵塞管道。日积月累，造成管道腐蚀，另外水中微生物和腐蚀性物质容易渗透进入管道空隙中，也会造成管道腐蚀，缩短管道寿命。现有的技术中，主要是在管道内涂上防护层，其目的加强管道的耐磨耐腐蚀性，还防止微生物和腐蚀性物质渗透入管道空隙中造成管道腐蚀，在一定程度上延长了管道寿命。现有的方式是通过涂料保护防止合金表面发生腐蚀，常见的防护层有环氧树脂型、聚氟树脂型等，在长期结束污水后，容易发生电化学腐蚀，普遍存在耐腐蚀力度不够，寿命短的问题，对金属排污管道的防护效果仍然不理想，即便是在涂膜了很厚的防腐蚀涂层后，依然会存在涂层失效，防腐寿命短的问题，严重影响排污效果，甚至引发管道漏损破裂，造成极大的经济损失和资源浪费。因此，提供一种具有高度持久防腐性能的防腐处理方法具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种金属类排污管道防腐处理方法，具有连续的疏水结构，吸附能力强，可以解决金属管道表面腐蚀、涂层脱落的问题，保证排污通畅，无毒性和污染，涂层防污防腐性能显著提升。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种金属类排污管道防腐处理方法，将制备得到的金属有机骨架材料加入到环氧树脂中制备防腐涂料，涂覆于金属类排污管道表面，所述金属有机骨架材料的制备方法包括以下步骤：（1）称取0.40-0.45毫摩硫酸钴、0.38-0.40毫摩硫酸镍置于烧杯中，加入50-60毫升丁二酸水溶液，将烧杯置于磁力搅拌器上以300-350转/分钟的速度搅拌3-4小时，得到分散均匀的溶液，然后加入10-15毫升在60-70℃下预热20-30分钟的乙二胺，继续搅拌40-50分钟，将混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定反应温度为180-190℃，反应时间为14-16小时，反应结束后自然冷却至室温，倒去上澄清液，所得沉淀使用去离子水和无水乙醇依次各洗涤4-5次，然后在80-90℃真空干燥箱中干燥12-14小时，得到干燥粉末态复合纳米微球；（2）将步骤（1）制备得到的干燥粉末加入到圆底烧瓶中，同时加入1.3-1.4克石墨烯，然后向烧瓶中加入50-60毫升聚乙二醇，超声分散20-25分钟，接着加入8-10毫升氨水溶液，加热至70-75℃，保温回流1.5-2.0小时，得到固体产物依次使用去离子水和无水乙醇洗涤3-4次，然后在60-70℃真空干燥箱中干燥12-15小时，得到纳米金属-石墨烯复合材料；（3）将步骤（2）制备得到的纳米金属-石墨烯复合材料加入到70-80毫升乙醇水溶液中，搅拌分散30-40分钟，加入1.5-1.8克尿素和1.0-1.2毫升硅酸四乙酯，置于烧瓶中密封搅拌1-2小时，然后加入90-100毫升以三氯甲烷乙醇溶液为溶剂的对甲苯磺酸混合溶液，通入氮气，升温至130-135℃，搅拌反应2-3小时，得到产物使用去离子水洗涤4-6次，最后放入80-90℃真空干燥箱中干燥8-10小时，即得所述金属有机骨架材料。作为对上述方案的进一步描述，所述金属有机骨架材料在环氧树脂涂料中的添加质量为0.026-0.030%。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述制备得到的干燥粉末态复合纳米微球粒径大小在32-36纳米之间。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述丁二酸水溶液质量浓度为18-20%。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述氨水溶液pH值在12.0-12.4之间。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述乙醇水溶液质量浓度为60-65%。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述以三氯甲烷乙醇溶液为溶剂的对甲苯磺酸混合溶液中三氯甲烷乙醇溶液中三氯甲烷与乙醇溶液的质量比为2-3:13-15，乙醇溶液质量浓度为45-50%，三氯甲烷乙醇溶液与对甲苯磺酸质量比为14-16:3.5-4.0。本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了解决现有的金属排污管道防腐涂层性能差，寿命短的问题，本专利技术提供了一种金属类排污管道防腐处理方法，首先利用硫酸钴和硫酸镍合成制备复合纳米微球，再与石墨烯混合制备得到分散性强的疏水性纳米金属-石墨烯复合材料，然后对纳米颗粒表面进行表面官能化修饰，加入有机配体，能够控制晶体的生长，形成核壳结构的金属有机骨架材料，进一步将制备得到的金属有机骨架材料加入到环氧树脂中制备防腐涂料，涂覆于金属类排污管道表面，该方法制备成本低、材料性能突出，该材料的特点是防腐强度高、结合力大，硬度强，在金属表面防护和涂料改性上具有很好的表现，制备得到的金属有机骨架材料在排污管管壁形成连续覆盖的防护保护，避免污水中的腐蚀介质与金属管道接触发生电化学腐蚀，与金属类排污管表面结合牢固，不会剥离，耐磨性强，且具有抑制细菌等微生物生长的作用，具有连续的疏水结构，吸附能力强，可以解决金属管道表面腐蚀、涂层脱落的问题，保证排污通畅，无毒性和污染，涂层防污防腐性能显著提升，使得管道的排污性能稳定，金属类排污管道使用寿命成倍增长，本专利技术采用的金属类排污管道防腐处理方法解决现有的金属排污管道防腐涂层性能差，寿命短的问题，用量小，成本低，易实现规模化生产，克服了现有涂层材料的通病，为金属防腐材料的开发提供了新的思路和方向，提高了金属有机复合材料材料的开发利用，能够实现促进材料腐蚀与环境化学行业发展，提高在金属防护等领域的应用价值的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术所提供的技术方案。实施例1一种金属类排污管道防腐处理方法，将制备得到的金属有机骨架材料加入到环氧树脂中制备防腐涂料，涂覆于金属类排污管道表面，所述金属有机骨架材料的制备方法包括以下步骤：（1）称取0.40毫摩硫酸钴、0.38毫摩硫酸镍置于烧杯中，加入50毫升丁二酸水溶液，将烧杯置于磁力搅拌器上以300转/分钟的速度搅拌3小时，得到分散均匀的溶液，然后加入10毫升在60℃下预热20分钟的乙二胺，继续搅拌40分钟，将混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定反应温度为180℃，反应时间为14小时，反应结束后自然冷却至室温，倒去上澄清液，所得沉淀使用去离子水和无水乙醇依次各洗涤4次，然后在80℃真空干燥箱中干燥12小时，得到干燥粉末态复合纳米微球；（2）将步骤（1）制备得到的干燥粉末加入到圆底烧瓶中，同时加入1.3克石墨烯，然后向烧瓶中加入50毫升聚乙二醇，超声分散20分钟，接着加入8毫升氨水溶液，加热至70℃，保温回流1.5小时，得到固体产物依次使用去离子水和无水乙醇洗涤3次，然后在60℃真空干燥箱中干燥12小时，得到纳米金属-石墨烯复合材料；（3）将步骤（2）制备得到的纳米金属-石墨烯复合材料加入到70毫升乙醇水溶液中，搅拌分散30分钟，加入1.5克尿素和1.0毫升硅酸四乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属类排污管道防腐处理方法，其特征在于，将制备得到的金属有机骨架材料加入到环氧树脂中制备防腐涂料，涂覆于金属类排污管道表面，所述金属有机骨架材料的制备方法包括以下步骤：（1）称取0.40‑0.45毫摩硫酸钴、0.38‑0.40毫摩硫酸镍置于烧杯中，加入50‑60毫升丁二酸水溶液，将烧杯置于磁力搅拌器上以300‑350转/分钟的速度搅拌3‑4小时，得到分散均匀的溶液，然后加入10‑15毫升在60‑70℃下预热20‑30分钟的乙二胺，继续搅拌40‑50分钟，将混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定反应温度为180‑190℃，反应时间为14‑16小时，反应结束后自然冷却至室温，倒去上澄清液，所得沉淀使用去离子水和无水乙醇依次各洗涤4‑5次，然后在80‑90℃真空干燥箱中干燥12‑14小时，得到干燥粉末态复合纳米微球；（2）将步骤（1）制备得到的干燥粉末加入到圆底烧瓶中，同时加入1.3‑1.4克石墨烯，然后向烧瓶中加入50‑60毫升聚乙二醇，超声分散20‑25分钟，接着加入8‑10毫升氨水溶液，加热至70‑75℃，保温回流1.5‑2.0小时，得到固体产物依次使用去离子水和无水乙醇洗涤3‑4次，然后在60‑70℃真空干燥箱中干燥12‑15小时，得到纳米金属‑石墨烯复合材料；（3）将步骤（2）制备得到的纳米金属‑石墨烯复合材料加入到70‑80毫升乙醇水溶液中，搅拌分散30‑40分钟，加入1.5‑1.8克尿素和1.0‑1.2毫升硅酸四乙酯，置于烧瓶中密封搅拌1‑2小时，然后加入90‑100毫升以三氯甲烷乙醇溶液为溶剂的对甲苯磺酸混合溶液，通入氮气，升温至130‑135℃，搅拌反应2‑3小时，得到产物使用去离子水洗涤4‑6次，最后放入80‑90℃真空干燥箱中干燥8‑10小时，即得所述金属有机骨架材料。...

【技术特征摘要】
1.一种金属类排污管道防腐处理方法，其特征在于，将制备得到的金属有机骨架材料加入到环氧树脂中制备防腐涂料，涂覆于金属类排污管道表面，所述金属有机骨架材料的制备方法包括以下步骤：（1）称取0.40-0.45毫摩硫酸钴、0.38-0.40毫摩硫酸镍置于烧杯中，加入50-60毫升丁二酸水溶液，将烧杯置于磁力搅拌器上以300-350转/分钟的速度搅拌3-4小时，得到分散均匀的溶液，然后加入10-15毫升在60-70℃下预热20-30分钟的乙二胺，继续搅拌40-50分钟，将混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定反应温度为180-190℃，反应时间为14-16小时，反应结束后自然冷却至室温，倒去上澄清液，所得沉淀使用去离子水和无水乙醇依次各洗涤4-5次，然后在80-90℃真空干燥箱中干燥12-14小时，得到干燥粉末态复合纳米微球；（2）将步骤（1）制备得到的干燥粉末加入到圆底烧瓶中，同时加入1.3-1.4克石墨烯，然后向烧瓶中加入50-60毫升聚乙二醇，超声分散20-25分钟，接着加入8-10毫升氨水溶液，加热至70-75℃，保温回流1.5-2.0小时，得到固体产物依次使用去离子水和无水乙醇洗涤3-4次，然后在60-70℃真空干燥箱中干燥12-15小时，得到纳米金属-石墨烯复合材料；（3）将步骤（2）制备得到的纳米金属-石墨烯复合材料加入到70-80毫升乙醇水溶液中，搅拌分散30-40分钟，加入1.5-...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭平，
申请(专利权)人：合肥卓汇新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34