一种海水淡化用铜基合金管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种海水淡化用铜基合金管及其制备方法，所述铜基合金管包括铜基合金管本体以及涂覆在铜基合金管本体表面的防腐涂层；其中，防腐涂层的成分按照重量份数计算，包括：水性环氧树脂乳液80

【技术实现步骤摘要】
一种海水淡化用铜基合金管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氨酯弹性体领域，具体涉及一种海水淡化用铜基合金管及其制备方法。

技术介绍

[0002]淡水作为人类赖以生存的重要资源，由于其分布不均匀以及人类对水体的污染和浪费等原因，目前陆地上可利用的淡水资源难以满足人们的需要，并且伴随人类社会的快速发展，这一矛盾日渐突出。
[0003]海水淡化作为一项环保型节水技术，在电力、化工、石化、钢铁等高耗水行业存在巨大的潜在应用需求，开发利用海水淡化成可利用的淡水，是缓解我国沿海城市和地区淡水资源紧缺、保护海洋生态环境的重要途径之一。
[0004]海水淡化装置的心脏设备中，翅片管是实现热交换的关键部件，其质量的好坏直接影响到海水淡化的运行成本及装置的运行寿命，因此，研究与开发高性能的翅片管将是促进海水淡化事业发展的重要课题。铜合金冷凝器管材作为淡化装置中最重要的材料之一，以其具有优良的耐蚀性和较好的导热性，一直占据着海水淡化市场的主导地位。海水淡化的工况复杂，要求传热管表面涂层能够具有较好的耐高温性、耐海水腐蚀性、耐湿热性、耐磨(流速，含微粒水等)性等，目前市场上的海水淡化装置中是存在设置带防腐涂层的铜合金传热管的，但是由于海水腐蚀性较强，这些设置的防腐涂层或多或少都存在防腐效果不足、耐磨性不足或者导热性能不足的缺陷。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种海水淡化用铜基合金管及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0007]第一方面，本专利技术公开了一种海水淡化用铜基合金管，所述铜基合金管包括铜基合金管本体以及涂覆在铜基合金管本体表面的防腐涂层；
[0008]其中，防腐涂层的成分按照重量份数计算，包括：
[0009]水性环氧树脂乳液80
‑
100份、聚甲基丙烯酸三氟乙酯22
‑
32份、防腐填料14
‑
26份、石英粉5
‑
11份、硅微粉3
‑
10份、消泡剂0.5
‑
1份和芳香胺固化剂15
‑
30份。
[0010]优选地，所述水性环氧树脂乳液为南亚NPEW
‑
258W60的双酚A型环氧树脂改性的水性环氧树脂，环氧当量为190
‑
240，溶剂为水，固含量为60％。
[0011]优选地，所述防腐填料是硼化钙铝/氮化石墨烯复合物，防腐填料的粒径是5
‑
10μm。
[0012]优选地，所述防腐填料的制备方法为：
[0013](1)使用石墨烯粉末1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑二氰胺盐反应烧结得到氮化石墨烯粉末；
[0014](2)使用硼酸三乙酯作为硼源、乙醇钙作为钙盐、正丁醇铝作为铝源，制备得到硼
化钙铝前驱体化合物；
[0015](3)使用氮化石墨烯粉末混合至硼化钙铝前驱体化合物中，在高温环境下处理，生成硼化钙铝/氮化石墨烯复合物。
[0016]优选地，所述聚甲基丙烯酸三氟乙酯的分子量为10000
‑
20000。
[0017]优选地，所述石英粉与所述硅微粉的纯度均大于99％，粒径均为10
‑
20μm。
[0018]优选地，所述消泡剂为BYK
‑
017、BYK
‑
022、BYK
‑
052N、BYK
‑
1790中的一种。
[0019]优选地，所述芳香胺固化剂包括二氨基二苯基甲烷、间苯二胺、二氨基二苯基砜中的一种。
[0020]进一步优选地，所述氮化石墨烯粉末的制备方法为：
[0021]将石墨烯粉末与1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑二氰胺盐充分混合后，倒于坩埚内，将坩埚放在高温石墨炉内，将石墨炉内的空气替换为氮气，然后升温至800
‑
900℃，保温处理8
‑
10h，得到氮化石墨烯粉末；其中，石墨烯粉末与1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑二氰胺盐的质量之比是 1:2.35
‑
3.76。
[0022]进一步优选地，所述硼化钙铝前驱体化合物的制备方法为：
[0023]S1.将硼酸三乙酯与无水乙醇混合，搅拌形成硼酸三乙酯溶液；其中，硼酸三乙酯与无水乙醇的质量之比是1:12
‑
18；
[0024]S2.将D
‑
果糖与醋酸水溶液混合，搅拌形成胶凝液；其中，醋酸水溶液的质量分数是 20％
‑
40％，D
‑
果糖与醋酸水溶液的质量之比是1.8
‑
3.6:8
‑
12；
[0025]S3.将正丁醇铝与乙醇钙混合于硼酸三乙酯溶液中，混合均匀，形成反应原料液；正丁醇铝、乙醇钙与硼酸三乙酯溶液的质量之比是1.28
‑
1.63:1.12
‑
1.45:8
‑
12；
[0026]S4.将胶凝液置于水浴45
‑
55℃的条件下搅拌均匀，然后逐滴的加入反应原料液，全部滴加之后升温至65
‑
85℃，回流搅拌12
‑
24h，冷却至室温，得到的凝胶即为硼化钙铝前驱体化合物。
[0027]进一步优选地，所述硼化钙铝/氮化石墨烯复合物的制备方法包括：
[0028]P1.将氮化石墨烯粉末与硼化钙铝前驱体化合物混合于乙醇内，使用带有聚四氟乙烯的搅拌杆在55
‑
65℃下进行搅拌，搅拌速度是200
‑
400rpm，搅拌时间是3
‑
7h，搅拌结束后降温于室温，干燥置于75
‑
85℃的烘箱内干燥，得到混合干凝胶；其中，氮化石墨烯粉末、硼化钙铝前驱体化合物与乙醇的质量之比是1:15
‑
25:10
‑
20；
[0029]P2.将混合干凝胶置于高温石墨炉内，通入稀有气体作为保护气，以3
‑
5℃/m//的升温速度将石墨炉升温至700
‑
900℃，保温2
‑
4h，再以1
‑
3℃/m//的升温速度将石墨炉升温至 1100
‑
1300℃，保温2
‑
4h，再自然降温至室温，得到硼化钙铝/氮化石墨烯复合物。
[0030]优选地，所述铜基合金管的成分按照重量百分比计算，包括：
[0031]Mg:0.4％
‑
1.6％，Si:0.03％
‑
0.12％，Cr:0.07％
‑
0.14％，B:0.02％
‑
0.07％，Yb:0.005％
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海水淡化用铜基合金管，其特征在于，所述铜基合金管包括铜基合金管本体以及涂覆在铜基合金管本体表面的防腐涂层；其中，防腐涂层的成分按照重量份数计算，包括：水性环氧树脂乳液80
‑
100份、聚甲基丙烯酸三氟乙酯22
‑
32份、防腐填料14
‑
26份、石英粉5
‑
11份、硅微粉3
‑
10份、消泡剂0.5
‑
1份和芳香胺固化剂15
‑
30份。2.根据权利要求1所述的一种海水淡化用铜基合金管，其特征在于，所述水性环氧树脂乳液为南亚NPEW
‑
258W60的双酚A型环氧树脂改性的水性环氧树脂，环氧当量为190
‑
240，溶剂为水，固含量为60％。3.根据权利要求1所述的一种海水淡化用铜基合金管，其特征在于，所述防腐填料是硼化钙铝/氮化石墨烯复合物，防腐填料的粒径是5
‑
10μm。4.根据权利要求1所述的一种海水淡化用铜基合金管，其特征在于，所述防腐填料的制备方法为：(1)使用石墨烯粉末1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑二氰胺盐反应烧结得到氮化石墨烯粉末；(2)使用硼酸三乙酯作为硼源、乙醇钙作为钙盐、正丁醇铝作为铝源，制备得到硼化钙铝前驱体化合物；(3)使用氮化石墨烯粉末混合至硼化钙铝前驱体化合物中，在高温环境下处理，生成硼化钙铝/氮化石墨烯复合物。5.根据权利要求1所述的一种海水淡化用铜基合金管，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸三氟乙酯的分子量为10000
‑
20000；所述石英粉与所述硅微粉的纯度均大于99％，粒径均为10
‑
20μm；所述消泡剂为BYK
‑
017、BYK
‑
022、BYK
‑
052N、BYK
‑
1790中的一种；所述芳香胺固化剂包括二氨基二苯基甲烷、间苯二胺、二氨基二苯基砜中的一种。6.根据权利要求4所述的一种海水淡化用铜基合金管，其特征在于，所述氮化石墨烯粉末的制备方法为：将石墨烯粉末与1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑二氰胺盐充分混合后，倒于坩埚内，将坩埚放在高温石墨炉内，将石墨炉内的空气替换为氮气，然后升温至800
‑
900℃，保温处理8
‑
10h，得到氮化石墨烯粉末；其中，石墨烯粉末与1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑二氰胺盐的质量之比是1:2.35
‑
3.76。7.根据权利要求4所述的一种海水淡化用铜基合金管，其特征在于，所述硼化钙铝前驱体化合物的制备方法为：S1.将硼酸三乙酯与无水乙醇混合，搅拌形成硼酸三乙酯溶液；其中，硼酸三乙酯与无水乙醇的质量之比是1:12
‑
18；S2.将D
‑
果糖与醋酸水溶液混合，搅拌形成胶凝液；其中，醋酸水溶液的质量分数是...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆明华，金莉雯，张春明，包嘉峰，景晓伟，
申请(专利权)人：江苏萃隆精密铜管股份有限公司，
类型：发明
国别省市：