一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了应用于钢质管道防腐领域的一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料及其制备方法和应用。该含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料包括内层、中间层和外层，所述内层为含有潜伏型固化剂的单组分环氧胶膜，所述中间层为共聚物热熔密封胶，所述外层为具有热缩特性的聚烯烃片材，内层环氧胶膜在远离中间层的一侧外覆有防粘膜。该热缩防腐材料以单组分环氧胶膜代替传统双组份环氧涂料，并在在工厂内完成混合调配，保证了材料性能稳定性，且单组分环氧胶膜在工厂内完成预涂覆，厚度可以订制并由设备进行精确控制，易于实现胶膜厚度的均匀性以及涂覆厚度可控性，完全避免了现场手工涂覆环氧涂料时产生的漏涂或厚度不均等问题，为防腐质量提供了保障。

A heat shrinkable anticorrosive material with one component epoxy film and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及钢质管道防腐领域的一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料及其应用方法。
技术介绍
我国是油气管网建设大国，随着石油石化行业油气田生产装置、长输油气管道、油气库等资产规模越来越大，管路腐蚀问题造成的危害及腐蚀预防的必要性越来越被重视，管道防腐技术应运而生并迅速发展。近年来，三层结构聚乙烯(3LPE)、三层结构聚丙烯(3LPP)是应用较为广泛的防腐技术。3LPE(PP)的内层为100～400μm厚的环氧涂料，具有良好附着力和突出抗阴极剥离性能，中间层为共聚物底胶，对外侧基材和内侧环氧涂料均有较强粘接力，外侧是高强PE或PP，可以通过交联使其获得更好机械性能和应用效能。3LPE(PP)的设计综合了许多防腐层的优点，但在后期施工及长期防腐效果检验中发现问题层出不穷。造成防腐效果远低于预期的主要原因在于施工质量的不可控。例如底层双组份环氧涂料在现场配制时无法避免计量误差及混料不均；涂覆时容易流挂，无法做到涂层厚度完全均一；局部环氧涂料固化度不足或者局部缺料等。此外处于人口密集地区的城市煤气管网要求施工速度快、对环境无污染，但现有3LPE(PP)的双组份环氧底漆需要现场配制，这不仅降低了施工效率，而且残留环氧涂料的包装在施工现场。残留包装处理难度大或不能及时处理导致的环境污染问题也日益凸显。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供提高防腐施工效率的一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料，包括内层、中间层和外层，所述内层为含有潜伏型固化剂的单组分环氧胶膜，所述中间层为共聚物热熔密封胶，所述外层为具有热缩特性的聚烯烃片材，所述内层环氧胶膜在远离中间层的一侧外覆有防粘膜；所述单组分环氧胶膜按质量分数包括：环氧树脂100份，潜伏性固化剂7～20份，促进剂0～5份，煅烧氧化铝45～100份，云母粉15～25份，颜料2～4份；共聚物热熔胶层按质量分数包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物100份，乙烯-辛烯共聚物25～50份，马来酸酐1.5～2.0份，过氧化二异丙苯0.1～0.2份，抗氧剂0.2～0.5份，增粘树脂20～30份；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物内的乙酸乙烯酯的含量为19～28％，熔体指数为20～400g/10min；所述乙烯-辛烯共聚物的溶体指数为15～30g/10min；所述聚烯烃片材按质量分数包括：聚烯烃100份，抗氧剂1010为0.2～0.3份，抗氧剂168为0.1～0.15份，紫外防老剂770为0.1～0.12份，黑色母2.0～4.0份。该热缩防腐材料将防粘膜、单组分环氧胶膜、共聚物热熔密封胶和聚烯烃片材进行依次逐层铺设生产。防粘膜防止了相邻材料的粘连，易于实现材料的存储运输操作。在使用过程中防腐操作可直接通过该热缩防腐材料的一次性铺设完成多层修复需求，简化了操作步骤，提高了防腐操作效率，且易于实现均匀性铺设需求，为后续的防腐质量提供了保障。进一步的是，所述潜伏性固化剂按质量分数包括：液态和固态环氧树脂100份，气相白炭黑2.0～3.0份，石英粉70～100份，改性脂肪胺类15～25份。进一步的是，所述颜料为炭黑或钛氰绿。进一步的是，所述聚烯烃为聚乙烯或聚丙烯。一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料的制备方法，制备步骤如下：(a)准备原材料：根据上述一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料进行制备原材料的准备；(b)单组分环氧胶膜原料制备：将环氧树脂加入至温度为35±5℃的密炼机内并搅拌15～20分钟，加入云母粉并搅拌10～15分钟，然后分批加入煅烧氧化铝并搅拌25～30分钟，之后加入固化剂并搅拌15～20分钟，最后加入促进剂和颜料并搅拌8～15分钟形成环氧胶泥，将环氧胶泥经螺杆推送至研磨机内，制成单组分环氧胶膜原料；(c)共聚物热熔胶层原料准备：将乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物放入捏合机内，并在150±3℃的工作环境下捏合25～30分钟，加入马来酸酐并捏合8～12分钟，然后加入过氧化二异丙苯捏合13～18分钟，随后加入抗氧剂和增粘树脂继续捏合20～30分钟，制得共聚物热熔胶层原料；(d)聚烯烃片材原料准备：将聚烯烃片材的原材料充分搅拌后放入挤出机，成型后收卷，然后经辐照交联形成聚烯烃片材；(e)涂覆工序：分别将步骤制备的单组分环氧胶、步骤制备的共聚物热熔胶分别加入涂覆工序中的对应料槽中，首先将步骤生产完成的聚烯烃片材先经过共聚物热熔胶层涂覆段即位于共聚物热熔胶层原料的放置料槽下，并经过压延机设备实现与聚烯烃片材的结合且迅速冷却至胶面温度35℃以下形成共聚物热熔胶层，然后将聚烯烃片材和共聚物热熔胶层结合完成后的片材移动至单组分环氧胶膜原料的放置料槽放置位，然后经压延机设备实现与该片材结合形成单组分环氧胶膜；(d)贴设防粘膜：将防粘膜外覆于步骤生产完成的单组分环氧胶膜的朝外面，然后进行收卷操作，一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料制备完成。一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料的应用，操作步骤如下：(1)准备材料：将上述制备的一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料根据应用需求进行尺寸的裁剪；(2)除锈操作：对需要进行防腐操作的管道表面进行加热除潮气操作，然后利用工具将管道表面进行除锈操作使管道表面除锈等级达到SA2.5，并利用抹布去除表面灰尘；(3)表面加热操作：将步骤(2)除锈操作结束后的表面进行加热操作，所述加热区域大于后续热缩防腐材料的缠绕宽度；(4)防腐缠绕操作：首先将热缩防腐材料的防粘膜(1)进行去除操作，然后将单组分环氧胶膜(2)朝向管道表面并随之进行热缩防腐材料对管道的缠绕操作；(5)加热固化操作：将步骤(4)缠绕完成的热缩防腐材料的利用固定片进行端部固定，然后对该热缩防腐材料进行加热操作，至热缩防腐材料的内层固化、中间层融化和外层收缩；(6)固定片端部密封操作：待步骤(5)加热操作完成后，利用胶带对固定片的两端进行贴附，然后将胶条进行加热融化操作，并利用灰刀对密封固定片两端的融化胶条进行胶面抹平操作，操作完成。进一步的是，所述步骤(6)中的灰刀在进行胶面抹平操作时提前进行加热操作。本专利技术的有益效果是：1、该热缩防腐材料以单组分环氧胶膜代替传统双组份环氧涂料，并在在工厂内完成混合调配，保证了材料的稳定性，且单组分环氧胶膜在工厂完成预涂覆，厚度可以订制并由设备控制，提高了生产精度，易于实现胶膜厚度的均匀性，完全避免了现场手工涂覆环氧涂料时产生的漏涂或厚度不均等问题；2、该单组分环氧胶膜直接涂敷于共聚物热熔密封胶上，并将聚烯烃片材外覆于共聚物热熔密封胶的另一侧，从而使三层结构在施工前即成为一体，施工时无需分步操作，减小了防腐效果对施工质量的严重依赖，也使产品应用更加便捷省时；3、该热缩防腐材料在缠绕于对应的管道表面时，且直接通过同一加热操作过程使内层在加热过程中进行结构固化、中间层的胶层融化和外层实现材料收缩，进而提高材料与管道表面的包裹，则该热缩防腐材料在应用过程中利用同一操作过程实现内层、中间层和外层与对应管道表面的连接，提高了防腐操作工作效率，为防腐质量提供了保障。4、环氧胶膜成分不再需要单独分装，去除灌装工序，简化工艺，节约材料，使产品整体成本下降；5、本专利技术应用时直接通过热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料，其特征在于，包括内层、中间层和外层，所述内层为含有潜伏型固化剂的单组分环氧胶膜(2)，所述中间层为共聚物热熔密封胶层(3)，所述外层为具有热缩特性的聚烯烃片材(4)，所述单组分环氧胶膜(2)在远离中间层的一侧外覆有防粘膜(1)；所述单组分环氧胶膜(2)按质量分数包括：环氧树脂100份，潜伏性固化剂7～20份，促进剂0～5份，煅烧氧化铝45～100份，云母粉15～25份，颜料2～4份；共聚物热熔胶层(3)按质量分数包括：乙烯‑醋酸乙烯共聚物100份，乙烯‑辛烯共聚物25～50份，马来酸酐1.5～2.0份，过氧化二异丙苯0.1～0.2份，抗氧剂0.2～0.5份，增粘树脂20～30份；所述乙烯‑醋酸乙烯共聚物内的乙酸乙烯酯的含量为19～28％，熔体指数为20～400g/10min；所述乙烯‑辛烯共聚物的溶体指数为15～30g/10min；所述聚烯烃片材(4)按质量分数包括：聚烯烃100份，抗氧剂1010为0.2～0.3份，抗氧剂168为0.1～0.15份，紫外防老剂770为0.1～0.12份，黑色母2.0～4.0份。

【技术特征摘要】
1.一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料，其特征在于，包括内层、中间层和外层，所述内层为含有潜伏型固化剂的单组分环氧胶膜(2)，所述中间层为共聚物热熔密封胶层(3)，所述外层为具有热缩特性的聚烯烃片材(4)，所述单组分环氧胶膜(2)在远离中间层的一侧外覆有防粘膜(1)；所述单组分环氧胶膜(2)按质量分数包括：环氧树脂100份，潜伏性固化剂7～20份，促进剂0～5份，煅烧氧化铝45～100份，云母粉15～25份，颜料2～4份；共聚物热熔胶层(3)按质量分数包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物100份，乙烯-辛烯共聚物25～50份，马来酸酐1.5～2.0份，过氧化二异丙苯0.1～0.2份，抗氧剂0.2～0.5份，增粘树脂20～30份；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物内的乙酸乙烯酯的含量为19～28％，熔体指数为20～400g/10min；所述乙烯-辛烯共聚物的溶体指数为15～30g/10min；所述聚烯烃片材(4)按质量分数包括：聚烯烃100份，抗氧剂1010为0.2～0.3份，抗氧剂168为0.1～0.15份，紫外防老剂770为0.1～0.12份，黑色母2.0～4.0份。2.根据权利要求1所述的一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料，其特征在于，所述潜伏性固化剂按质量分数包括：液态和固态环氧树脂100份，气相白炭黑2.0～3.0份，石英粉70～100份，改性脂肪胺类15～25份。3.根据权利要求1所述的一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料，其特征在于，所述颜料为炭黑或钛氰绿。4.根据权利要求1所述的一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料，其特征在于，所述聚烯烃为聚乙烯或聚丙烯。5.一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：(a)准备原材料：根据权利要求1至4中任意一项所述的一种含单组分环氧胶膜的热缩防腐材料进行制备原材料的准备；(b)单组分环氧胶膜(2)原料制备：将环氧树脂加入至温度为35±5℃的密炼机内并搅拌15～20分钟，加入云母粉并搅拌10～15分钟，然后分批加入煅烧氧化铝并搅拌25～30分钟，之后加入固化剂并搅拌15～20分钟，最后加入促进剂和颜料并搅拌8～15分钟形成环氧胶泥，将环氧胶泥经螺杆推送至研磨机内，制成单组分环氧胶膜原料；(c)共聚物热熔胶层(3)原料准备：将乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物放入捏合机内，并在150...

【专利技术属性】
技术研发人员：范小银，黄金柏，
申请(专利权)人：江苏宝力泰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32