一种钢套钢聚氨酯保温管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钢套钢聚氨酯保温管及其制备方法，属于高分子复合材料技术领域。该钢套钢聚氨酯保温管由工作钢管、防腐钢管以及浇筑在两者之间的聚氨酯发泡保温层组成，其中聚氨酯发泡保温层按照重量份计包括：二苯基甲烷二异氰酸酯40

【技术实现步骤摘要】
一种钢套钢聚氨酯保温管及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子复合材料
，具体地，涉及一种钢套钢聚氨酯保温管及其制备方法。

技术介绍

[0002]蒸汽供热系统是一种以蒸汽形式供热的系统，采用水作为供热介质，以蒸汽的形态，从热源携带热量，经供热管道送至用户。近年来，在化工、石油、纺织等领域，多数生产设备采用蒸汽作为供热介质。目前，很多小型企业自身没有设置蒸汽供热设备，需要从专门蒸汽供热企业购买蒸汽，并通过供热管道输送到各生产工位。为了减少蒸汽在输送过程中的热量损失，需要对蒸汽输送管道进行保温处理。目前，主要采用钢套钢保温管进行蒸汽供热。
[0003]钢套钢保温管主要由工作钢管、保温层、滚动导向管支架、外管或防腐管组成，主要分为外滑动结构和内滑动结构，其中，外滑动结构的保温材料和工作钢管相对固定，需要设置滚动导向管支架，导致保温管的自重较大，生产工序复杂，且滚动导向管支架易形成热桥，导致热量损失；内滑动结构的保温材料和外管相对固定，工作钢管和保温材料之间难以避免安装间隙，热流泄漏较为严重。因此，本申请旨在开发一种工序简单、热流损失小的钢套钢保温管。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种钢套钢聚氨酯保温管及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种钢套钢聚氨酯保温管，包括工作钢管、防腐钢管以及浇筑在两者之间的聚氨酯发泡保温层；
[0007]所述聚氨酯发泡保温层按照重量份计包括：
[0008]二苯基甲烷二异氰酸酯40
‑
50份、聚醚多元醇180
‑
220份、扩链剂9
‑
13份、磷改性预聚体15
‑
20份、玻璃纤维粉1.2
‑
1.6份、润滑剂2
‑
5份、催化剂0.1
‑
0.15份、发泡剂8.5
‑
11份和开孔剂0.5
‑
0.7份。
[0009]所述磷改性预聚体由以下方法制备：
[0010]步骤A1：将三聚氰胺和50％的甲醇溶液混合，升温并辅以超声搅拌，将三聚氰胺溶解，再加入碳酸钠调节pH值为9
‑
10，在58
‑
65℃恒温，设置搅拌速率为240
‑
360rpm，匀速加入环氧氯丙烷，保温回流反应2
‑
3h，之后投加片碱混合后旋蒸，再用水洗涤旋蒸产物、干燥，得到小分子环氧基体；
[0011]进一步地，三聚氰胺、环氧氯丙烷和片碱的用量比为1mol：3.2
‑
3.5mol：10
‑
13g。
[0012]步骤A2：将小分子环氧基体、磷钨酸和丙酮混合，升温至35
‑
40℃，以120
‑
300rpm搅拌10
‑
20min，再加入磷酸，继续升温至50℃回流3
‑
5h，反应结束滴加三乙胺中和，再旋蒸脱
除丙酮，得到磷改性单体；
[0013]进一步地，小分子环氧基体、磷酸和磷钨酸的用量比为100g：1.02
‑
1.05mol：15
‑
20mg。
[0014]步骤A3：将磷改性单体和聚乙二醇混合，升温至110
‑
130℃密炼30
‑
50min，之后降温至85
‑
90℃，设置搅拌速率为360
‑
600rpm，加入六甲基二异氰酸酯和催化剂DMEA，保温反应1
‑
1.5h，冷却至室温，得到磷改性预聚体；
[0015]进一步地，磷改性单体、聚乙二醇、六甲基二异氰酸酯和催化剂DMEA的用量比为10g：75
‑
82g：30
‑
33g：5
‑
8mg。
[0016]进一步地，聚醚多元醇选自TMN450和PS
‑
3152中的任意一种。
[0017]进一步地，扩链剂选自1,4
‑
丁二醇。
[0018]进一步地，润滑剂选自二甲基硅油。
[0019]进一步地，催化剂选自二月桂酸二丁基锡。
[0020]进一步地，发泡剂选自水。
[0021]进一步地，开孔剂选自液体石蜡。
[0022]一种钢套钢聚氨酯保温管的制备方法，具体包括如下步骤：
[0023]步骤S1、管体总装：将工作钢管套装于定位模柱上，再将防腐钢管套装于工作钢管外侧，采用自封堵头对两端密封；
[0024]步骤S2、调配胶料：按照重量配比将二苯基甲烷二异氰酸酯和磷改性预聚体混合，制成黑料，将聚醚多元醇、扩链剂、玻璃纤维粉、润滑剂、催化剂、发泡剂和开孔剂混合，制成白料，将白料于1000rpm搅拌下加入黑料混合，得到聚氨酯发泡胶；
[0025]步骤S3、注胶发泡：将聚氨酯发泡胶注入工作钢管和防腐钢管之间，控制管间压力为5
±
0.2bar，通过向定位模柱通入循环水，控制发泡温度不高于80℃，静置发泡24h，形成聚氨酯发泡保温层，得到钢套钢聚氨酯保温管。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]1.本专利技术提供的钢套钢聚氨酯保温管由聚氨酯发泡胶与工作钢管和防腐钢管直接发泡固化成一体化结构，保温层直接与工作钢管和防腐钢管相近侧壁直接接触；
[0028]与现有的外滑动式钢套钢保温管相比，无需安装滚动支架，简化生产工序及生产成本，同时不会产生热桥，导致热量损失；
[0029]与现有的内滑动式钢套钢保温管相比，保温层直接与工作钢管的外壁结合，不易产生热流泄漏问题。
[0030]2.本专利技术制备出一种磷改性预聚体，其由环氧氯丙烷对三聚氰胺改性，得到小分子高环氧值的基体，再以磷钨酸为催化剂，促进磷酸与环氧基开环反应，引入含磷基团，之后由链状的六甲基二异氰酸酯与磷改性单体分子上羟基反应，对磷改性单体以高活性异氰酸酯封端；一方面，磷改性预聚体含有支状异氰酸酯基团，参与聚氨酯交联，提高聚合物的交联度，使得发泡料具有良好的强度，得以支撑防腐钢管；另一方面，磷改性预聚体向聚合物的主链上引入含磷基团，其与金属材质之间有强螯合作用，使得发泡层与工作钢管和防腐钢管有良好的结合强度，避免保温层脱落，减轻热流泄漏，具有良好保温效果。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]实施例1
[0033]本实施例制备一种钢套钢聚氨酯保温管，具体实施过程如下：
[0034]一、制备磷改性预聚体
[0035]a1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢套钢聚氨酯保温管，其特征在于，包括工作钢管、防腐钢管和聚氨酯发泡保温层，其中，聚氨酯发泡保温层按照重量份计包括：二苯基甲烷二异氰酸酯40
‑
50份、聚醚多元醇180
‑
220份、扩链剂9
‑
13份、磷改性预聚体15
‑
20份、玻璃纤维粉1.2
‑
1.6份、润滑剂2
‑
5份、催化剂0.1
‑
0.15份、发泡剂8.5
‑
11份和开孔剂0.5
‑
0.7份；所述磷改性预聚体由以下方法制备：步骤A1：将三聚氰胺和甲醇溶液混合溶解，调节pH值为9
‑
10，在58
‑
65℃恒温，搅拌状态加入环氧氯丙烷，保温回流反应2
‑
3h，之后投加片碱混合后旋蒸，对旋蒸产物洗涤、干燥，得到小分子环氧基体；步骤A2：将小分子环氧基体、磷钨酸和丙酮混合，升温至35
‑
40℃混合10
‑
20min，再加入磷酸，继续升温至50℃回流3
‑
5h，反应结束滴加三乙胺中和，旋蒸脱除丙酮，得到磷改性单体；步骤A3：将磷改性单体和聚乙二醇混合，升温至110
‑
130℃密炼30
‑
50min，之后降温至85
‑
90℃，设置搅拌速率为360
‑
600rpm，加入六甲基二异氰酸酯和催化剂DMEA，保温反应1
‑
1.5h，冷却至室温，得到磷改性预聚体。2.根据权利要求1所述的一种钢套钢聚氨酯保温管，其特征在于，三聚氰胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙向飞，张勇，
申请(专利权)人：河北乾海管道制造有限公司，
类型：发明
国别省市：