一种阻燃复合涂塑钢管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃复合涂塑钢管及其制备方法，属于涂塑钢管生产技术领域，其中，阻燃复合涂塑钢管的制备过程：通过静电喷涂，将改性热塑性粉体喷涂在钢管的内外表面，经固化冷却后，得到阻燃复合涂塑钢管。其中，改性热塑性粉体的制备过程：向丙酮中加入乙烯基三甲氧基硅烷、盐酸溶液和蒸馏水，升温回流、过滤，固相经洗涤、干燥、重结晶后，得到改性硅氧烷；向改性硅烷中加入二乙烯苯、偶氮二异丁腈、四氢呋喃和蒸馏水，反应后得到阻燃组分；将聚乙烯、阻燃组分和抗氧剂混合挤出粉碎后，得到改性热塑性粉体，本发明专利技术通过向聚乙烯涂塑材料中加入阻燃组分，制备的改性热塑性粉体具有优异的阻燃性能。燃性能。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃复合涂塑钢管及其制备方法


[0001]本专利技术属于涂塑钢管生产
，具体涉及一种阻燃复合涂塑钢管及其制备方法。

技术介绍

[0002]涂塑复合钢管也叫涂塑钢管，是指通过在钢管内外壁上以涂塑工艺热熔一层塑层起到防护作用的一类钢管，塑层的材料通常是聚乙烯和聚氯乙烯，通过涂塑，提高了钢管的耐腐蚀性能，对付各种介质中的酸、碱、盐类和有机溶剂，塑层均具有较大的抗蚀性能，提升了钢管的应用范围。
[0003]但是，在温度变动相当大的情形下，由于钢管和塑层材料的热膨胀系数相差巨大，涂塑层很容易产生热剥落，当温度继续升高后，塑层容易发生燃烧，限制了涂塑钢管在中高温作业环境的应用。中国专利CN107779002A公开了一种耐高温钢管防腐涂料，该专利通过将树脂、填料和助剂混合后配制常用的防腐涂料，通过阻燃剂的添加，提高涂料的阻燃性能，但是该专利技术并未具体公开阻燃剂的材料和涂料的阻燃性能，因此，开发一种阻燃复合涂塑钢管，并公开相关制备方法具有极大地应用价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术采用涂塑复合工艺，将改性阻燃剂与防腐塑料材料进行混合，并覆盖在钢管的内外面，使得钢管具备优异的阻燃和防腐性能。
[0005]本专利技术的目的是提供一种阻燃复合涂塑钢管；
[0006]本专利技术的目的是提供上述钢管的制备方法。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种阻燃复合涂塑钢管的制备方法，包括以下步骤：
[0009]通过静电喷涂，将改性热塑性粉体喷涂在经预处理的钢管的内外表面，将喷涂完成的钢管加热至60
‑
80℃，固化2
‑
3h，将固化完成后的钢管取出，自然冷却至室温，得到阻燃复合涂塑钢管。
[0010]进一步地，所述改性热塑性粉体，由以下步骤制备：
[0011]S1、向丙酮中搅拌加入乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌混合10min，继续加入37wt％盐酸溶液和蒸馏水，升温至45℃，回流48h，过滤，固相经洗涤、干燥后，得到粗品，将粗品置于二氯甲苯与丙酮按照体积比1：3混合的溶液中进行重结晶，得到改性硅氧烷；
[0012]S2、向改性硅烷中加入二乙烯苯、偶氮二异丁腈、四氢呋喃和蒸馏水，室温下搅拌反应30min，然后升温至70℃，搅拌反应72h，反应结束后，冷却至室温，过滤、洗涤、烘干后，得到阻燃组分；
[0013]S3将聚乙烯、阻燃组分和抗氧剂混合搅拌30min，得到混合料，将混合料进行熔融共混，混炼10
‑
15min后挤出，再经过冷却、造粒、干燥，粉碎过200目筛，得到改性热塑性粉体。
[0014]进一步地，步骤S1中所述丙酮、乙烯基三甲氧基硅烷、37wt％盐酸溶液、蒸馏水的用量比为1L：0.6
‑
0.7mol：150mL：200mL。
[0015]进一步地，步骤S2中所述改性硅烷、二乙烯苯、偶氮二异丁腈、四氢呋喃、蒸馏水的用量比为35.5
‑
36.0g：0.25mol：12g：0.6L：60mL。
[0016]进一步地，步骤S3中所述聚乙烯、阻燃组分和抗氧剂的重量配比为100：28
‑
35：4
‑
7。
[0017]进一步地，步骤S3中所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168按照质量比2：1混合而成。
[0018]进一步地，步骤S3中所述熔融温度为230℃
‑
250℃，螺杆的转速为350
‑
380r/min。
[0019]进一步地，所述钢管的预处理过程，包括以下步骤：
[0020]利用喷砂机对钢管内外表面进行喷砂处理，然后进行喷水除锈，使用20目的钢丸，调整气压为0.6
‑
0.7MPa，对钢管内外表面进行除锈处理，检测合格后，将钢管置于预热烘道内烘干，完成钢管的预处理。
[0021]进一步地，所述喷砂处理的介质为100目的铜矿砂或铁砂。
[0022]进一步地，一种阻燃复合涂塑钢管由以上制备方法制备而成。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]本专利技术通过向聚乙烯涂塑材料中加入阻燃组分，制备的改性热塑性粉体具有优异的阻燃性能(V
‑
0级；参照UL94阻燃等级测试)，本专利技术将制备的改性热塑性粉体通过静电喷涂涂覆在钢管的内外表面，制备阻燃复合涂塑钢管，本专利技术公开的阻燃复合涂塑钢及其制备方法具有极大地应用和推广价值。其中，阻燃组分中的乙烯基三甲氧基硅烷具有中空刚性结构，同时具有耐高温的硅氧键，本专利技术通过在乙烯基三甲氧基硅烷上接枝二乙烯苯，提供阻燃组分与聚乙烯基体的相容性，最终制备的改性热塑性粉体具有优异的阻燃性能。
具体实施方式
[0025]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。
[0026]实施例1
[0027]制备改性塑料粉体：
[0028]S1、向反应器中加入1L的丙酮，向中搅拌加入0.6mol的乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌混合10min，向反应器中继续加入150mL的37wt％盐酸溶液，然后搅拌加入200mL的蒸馏水，反应器升温至45℃，回流48h，过滤，固相利用无水乙醇洗涤三次，然置于60℃条件下进行干燥处理，得到粗品，将粗品置于二氯甲苯与丙酮按照体积比1：3混合的溶液中进行重结晶，得到改性硅氧烷；
[0029]S2、向高压釜中加入35.5g的改性硅烷、0.25mol的二乙烯苯和12g的偶氮二异丁腈，继续向中加入0.6L的四氢呋喃和60mL的蒸馏水，室温下搅拌反应30min，然后，高压釜升温至70℃，搅拌反应72h，反应结束后，冷却至室温，过滤，固相用蒸馏水洗涤三次，然后置于烘箱中烘干，得到阻燃组分；
[0030]S3、按照重量配比100：28：4称取聚乙烯、阻燃组分和抗氧剂，其中，抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168按照质量比2：1混合而成，将上述原料置于高速混合机中，混合搅拌30min，得到混合料，将混合料置于双螺杆挤出机熔融共混，熔融温度为230℃，螺杆转速为350r/min，混炼10min后挤出，再经过冷却、造粒、干燥后，通过塑料粉碎机碎成细粉，过200目筛，得到改性热塑性粉体。
[0031]实施例2
[0032]S1、向反应器中加入1L的丙酮，向中搅拌加入0.65mol的乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌混合10min，向反应器中继续加入150mL的37wt％盐酸溶液，然后搅拌加入200mL的蒸馏水，反应器升温至45℃，回流48h，过滤，固相利用无水乙醇洗涤三次，然置于60℃条件下进行干燥处理，得到粗品，将粗品置于二氯甲苯与丙酮按照体积比1：3混合的溶液中进行重结晶，得到改性硅氧烷；
[0033]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃复合涂塑钢管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：通过静电喷涂，将改性热塑性粉体喷涂在经预处理的钢管的内外表面，将喷涂完成的钢管加热至60
‑
80℃，固化2
‑
3h，将固化完成后的钢管取出，自然冷却至室温，得到阻燃复合涂塑钢管。2.根据权利要求1所述的一种阻燃复合涂塑钢管的制备方法，其特征在于，所述改性热塑性粉体，由以下步骤制备：S1、向丙酮中搅拌加入乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌混合10min，继续加入37wt％盐酸溶液和蒸馏水，升温至45℃，回流48h，过滤，固相经洗涤、干燥后，得到粗品，将粗品置于二氯甲苯与丙酮按照体积比1：3混合的溶液中进行重结晶，得到改性硅氧烷；S2、向改性硅烷中加入二乙烯苯、偶氮二异丁腈、四氢呋喃和蒸馏水，室温下搅拌反应30min，然后升温至70℃，搅拌反应72h，反应结束后，冷却至室温，过滤、洗涤、烘干后，得到阻燃组分；S3将聚乙烯、阻燃组分和抗氧剂混合搅拌30min，得到混合料，将混合料进行熔融共混，混炼10
‑
15min后挤出，再经过冷却、造粒、干燥，粉碎过200目筛，得到改性热塑性粉体。3.根据权利要求2所述的一种阻燃复合涂塑钢管的制备方法，其特征在于，所述丙酮、乙烯基三甲氧基硅烷、37wt％盐酸溶液、蒸馏水的用量比为1L：0.6
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0.7mol：150mL：200mL。4.根据权利要求2所述的一种阻燃复合涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅畅，梅鹏，胡一婷，梅懿昕，梅懿晴，
申请(专利权)人：湖南鼎辰管业有限公司，
类型：发明
国别省市：