一种具有形状记忆功能的管道内衬层材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有形状记忆功能的管道内衬层材料及其制备方法。所述的管道内衬层材料由聚烯烃树脂100重量份、防老剂0.1

【技术实现步骤摘要】
一种具有形状记忆功能的管道内衬层材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及管道内衬层新材料领域，尤其是一种具有记忆功能的管道内衬层材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]管道，特别是金属管道，在使用过程中由于受到来自输送物料的腐蚀、环境改变、冷热变化等作用，导致管道穿孔或破损，而造成输送物料的泄露及其带来的污染等系列问题。管道修复，特别是开挖式管道修复存在修复时间长、经济成本高、操作难度大等问题。对管道进行非开挖式的聚合物内衬层修复，施工方便，维修成本低，可以实现对破碎严重的管线进行现场修复，并可作为腐蚀介质管道的内壁进行防腐处理，大大提高管道使用寿命，较开挖式修复具有明显的经济与社会效益。
[0003]中国专利技术专利CN 108774377 B公开了一种深海石油输送管道内衬层材料，该内衬层材料含85％的A料和15％的B料；其中以重量份计算，A料含有以下份数的成分：EPDM 70～75份、PE25～30份、DCP 0.2～0.4份、硅烷2～4份、丙烯酸1～1.5份；B料含有以下份数的成分：PE100份、抗氧剂2～3份、催化剂1～1.6份。所制得的内衬层材料耐高温和耐腐蚀性能好，用于制备柔性复合管的内衬层。
[0004]中国专利CN 105175859 A公开了一种柔性管用内衬材料，该内衬材料由高密度聚乙烯、聚酯型热塑性聚氨酯弹性体和辅剂共混而成，所述的辅剂为成核剂、片状填料、润滑剂和界面改性剂中的一种或几种，得到的内衬层材料具有好的密封性、防腐蚀和高阻隔性能，用于制备柔性复合管的内衬层。但该材料不具有形状记忆功能。
[0005]中国专利CN 107987416 A公开了一种用于非开挖快速修复管道的形状记忆复合材料，该材料含PVC树脂100，增塑剂3.0～20，稳定剂1.0～5.0，润滑剂1.0～3.0，填充剂5.0～30，抗冲击改良剂1.0～15，制得的材料在特定的温度下能恢复原有形状。
[0006]具有形状记忆功能的内衬层材料，对材料制备过程中形成的最初形态具有记忆，内衬层材料先经过变形，使其容易进入受损管道，随后利用记忆功能将其恢复原形状，从而使恢复原形状的内衬层材料紧贴受损的管道，形成“管内套管”结构。这不仅可以产生修复的效果，还能对管道起到保护作用，增加管道的使用寿命，减少管线建设投资和生产成本，经济效益显著。已公开的专利技术专利可用来制备管道的内衬材料，适于管道铺设前期的柔性管制备，不适用于已铺设管道的原位修复。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种具有形状记忆功能的管道内衬层材料。通过改变形状，赋予内衬层材料良好的管内铺设性能；通过形状记忆，赋予内衬层材料紧密的贴合性。
[0008]本专利技术的目的二是提供一种具有良好耐油性的管道内衬层材料。
[0009]本专利技术的目的三是提供一种较高温度环境应用的管道内衬层材料。
[0010]本专利技术的目的四是提供一种具有形状记忆功能的用于输油管道修复的内衬层材料的制备方法。
[0011]一种具有形状记忆功能的管道内衬层材料，本专利技术采取的技术方案为：
[0012]所述的管道内衬层材料由以下重量份组分：聚烯烃树脂100份、防老剂0.1
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5份、填料0
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50份、染料0
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15份、引发剂0.01
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3份、助引发剂0.02
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6份组成。
[0013]本专利技术的所述的聚烯烃树脂选自聚丙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚烯烃热塑性弹性体、二元乙丙共聚物，三元乙丙共聚物、氯化聚乙烯、尼龙、涤纶、氨纶中的一种或几种，所述的聚烯烃树脂的重均分子量为20
‑
100万；所述的聚烯烃热塑性弹性体包括POE、OBC。
[0014]本专利技术中，所述的防老剂选自：防老剂1010、防老剂264、防老剂2264、防老剂2264S、防老剂MB、防老剂D、防老剂H、防老剂RD、防老剂AW、防老剂DOD、防老剂NBC、防老剂4010、防老剂4
‑1‑
NA中的一种或几种。
[0015]本专利技术中，所述的填料选自炭黑、白炭黑、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸镁、碳纳米管、石墨烯、高岭土、滑石粉、蒙脱土中的一种或两种及以上，其中所述的炭黑为N220、N330、N550、N660、N990、N110、N115、N234、N326、N339、N375、N539、N550、N750、N880中的一种或两种及以上。
[0016]本专利技术中，所述的染料选自二氧化钛、氧化锌、镉红、锌黄、碳黑中的一种或两种及以上。
[0017]本专利技术中，所述的引发剂选自过氧化物引发剂：过氧化缩酮、过氧化二苯甲酰(BPO)、过氧化二异丙苯(DCP)、二叔丁基过氧化异丙基苯、2,5
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二甲基
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2,5
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二叔丁基过氧化己烷、过氧化二(2,4
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二氯苯甲酰)、过苯甲酸叔丁酯(TPB)中的一种或多种。本专利技术所述的引发剂还可以是偶氮类引发剂，二亚乙基三胺(DTA)，亚甲基双邻氯苯胺(MOCA)，硅烷引发剂中的一种或多种。本专利技术所述的引发剂可进行两种或两种以上复配使用。所述的助引发剂选自异氰脲酸三烯丙酯(TIAC)、氰尿酸三烯丙酯(TAC)、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)、二乙烯基苯(DVB)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、苯乙烯、马来酸酐、季戊四醇四丙烯酸酯、苯醌、对苯二酚、1,2
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聚丁二烯、硫脲中的一种或多种。
[0018]为了实现本专利技术的具有形状记忆功能的管道内衬层材料，本专利技术设计了以下步骤制备：
[0019](1)将聚烯烃树脂100份、防老剂0.1
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5份、填料0
‑
50份、染料0
‑
15份、引发剂0.01
‑
3份、助引发剂0.02
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6份用高速混合机混合，混合温度为80
‑
120℃，转速500
‑
1000rpm，混合时间为5
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40分钟，得到均匀分散的混合物料；
[0020](2)将步骤(1)制备的混合物料加入到螺杆挤出机中，螺杆一区温度为120
‑
165℃，二区温度为125
‑
185℃，三区温度为130
‑
220℃，四区温度为135
‑
255℃，通过熔融挤出制备内衬管；
[0021](3)将步骤(2)机头导出的内衬管进行牵引，牵引速度为20
‑
1000mm/min,牵引距离为2
‑
20m,室温冷却后得到具有形状记忆功能的管道内衬层材料。
[0022]根据本专利技术制备的管道内衬层材料，经过熔融挤出成型后，具有形状记忆功能，在外力的作用下发生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有形状记忆功能的管道内衬层材料，其特征在于，所述的管道内衬层材料由以下重量份组分：聚烯烃树脂100份、防老剂0.1
‑
5份、填料0
‑
50份、染料0
‑
15份、引发剂0.01
‑
3份、助引发剂0.02
‑
6份组成。2.根据权利要求1所述的管道内衬层材料，其特征在于，所述的聚烯烃树脂选自聚丙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚烯烃热塑性弹性体、二元乙丙共聚物，三元乙丙共聚物、氯化聚乙烯中的一种或几种，所述的聚烯烃树脂的重均分子量为20
‑
100万；其中聚烯烃热塑性弹性体包括POE、OBC。3.根据权利要求1所述的管道内衬层材料，其特征在于，所述的防老剂选自：防老剂1010、防老剂264、防老剂2264、防老剂2264S、防老剂MB、防老剂D、防老剂H、防老剂RD、防老剂AW、防老剂DOD、防老剂NBC、防老剂4010、防老剂4
‑1‑
NA中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的管道内衬层材料，其特征在于，所述的填料选自炭黑、白炭黑、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸镁、碳纳米管、石墨烯、高岭土、滑石粉、蒙脱土中的一种或两种及以上，其中炭黑为N220、N330、N550、N660、N990、N110、N115、N234、N326、N339、N375、N539、N550、N750、N880中的一种或两种及以上。5.根据权利要求1所述的管道内衬层材料，其特征在于，所述的染料选自二氧化钛、氧化锌、镉红、锌黄、炭黑中的一种或两种及以上。6.根据权利要求1所述的管道内衬层材料，其特征在于，所述的引发剂选自过氧化物引发剂：过氧化缩酮、过氧化二苯甲酰BPO、过氧化二异丙苯DCP、二叔丁基过氧化异丙基苯、2,5
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二甲基
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2,5
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二叔丁基过氧化己烷、过氧化二(2,4
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二氯苯甲酰)、过苯甲酸叔丁酯TPB，偶氮类引发剂，二亚乙基三胺DTA，亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺爱华，周长山，王日国，商海光，
申请(专利权)人：山东柯林瑞尔管道工程有限公司，
类型：发明
国别省市：