本发明涉及防腐材料
技术领域：
，特别是涉及一种柔性防腐材料、制备方法、金属阀门。
背景技术：
：随着中国城镇化进程的不断加快，天然气清洁能源的需求日益增长。作为天然气的主要输送途径，天然气管网的数量急剧增加，覆盖范围不断扩大，管道及管道附属设备如阀门的数量巨大，其安全运行关系着城市的能源命脉安全。大部分燃气管道敷设在土壤中，作为关键节点和工艺控制的阀门设备放置在地下的阀门井内。埋地管道本身有很好的涂层保护，并且联合阴极保护系统形成严密的防护体系，使得管道本身免遭土壤腐蚀。但与管道相连的金属阀门则不同，为了便于开关操作，阀门一般安装在阀门井内，长年暴露在潮湿的空气中，因地下水位上升或下雨积水，阀门也经常被水浸泡。阀门暴露在空气中，不与土壤接触，也得不到阴极保护系统的有效保护。而且阀门本身表面不规则，防腐层涂覆质量不如管道防腐层好，起不到有效的水、气隔离作用。种种原因造成埋地管道金属阀门经常发生严重的腐蚀，导致无法开启或关闭，甚至腐蚀穿孔漏气，影响管网的安全运行。针对埋地管道金属阀门的腐蚀，常用的措施是在其表面涂覆各种防腐涂料，涂料固化后变硬形成涂层，起到一定的物理隔绝作用，或依靠涂层中含有的金属填料发挥电化学保护作用。由于阀门井内腐蚀环境恶劣，因此阀门表面涂层很快失效，需要经常重新涂覆。涂层对表面处理要求很高，至少达到st2.0级，如果基底表面处理不干净，会导致附着性能不良，涂层很快就会剥落失效，无法起到有效的保护作用。但在阀门井内，空间狭小湿滑，施工作业困难，阀门表面又不规则，因此很难进行彻底的表面清理。另外，一般防腐涂料均含一定量的挥发性溶剂，在阀门井内施工时，通风条件不良，易造成着火爆炸安全隐患，并对施工人员身体健康构成威胁。埋地管道金属阀门数量巨大，属于管网高效输配的控制设备，每年维护管理耗费大量的人力物力，却仍不能有效解决其腐蚀问题。技术实现要素：为了有效控制埋地管道金属阀门在腐蚀环境恶劣的阀门井内的腐蚀问题，本发明提供了一种柔性防腐材料，涂覆在阀门表面，形成有弹性的有机覆盖层，为金属阀门提供有效的防腐措施。根据本发明的一方面，提供了一种柔性防腐材料，基于柔性防腐材料的总重量，包括以重量百分数计的以下组分：根据本发明的一个实施方式，所述滑石粉的重量百分数为20％～25％。根据本发明的一个实施方式，基于柔性防腐材料的总重量，还包括以重量百分数计的以下组分：阻燃剂10％～25％，添加剂10％～20％。本发明的柔性防腐材料不含挥发性溶剂。根据本发明的一个实施方式，所述凡士林选自工业凡士林，常温下呈黄色到黄棕色油膏状，主要成分是c16～c32的高碳烷烃和少量的高碳烯烃。根据本发明的一个实施方式，所述石油磺酸钡具有油溶性特性，其中，二壬基萘磺酸钡的重量含量为40％～60％。根据本发明的一个实施方式，所述泡沫颗粒包括聚苯乙烯颗粒、聚乙烯颗粒、聚氯乙烯颗粒、聚丙烯颗粒和聚氨酯颗粒中的一种或一种以上。根据本发明的一个实施方式，所述泡沫颗粒的粒径为1.2mm～3.0mm。根据本发明的一个实施方式，所述阻燃剂为重量比为(2～5):1的氯化石蜡和锑氧化物的混合物。根据本发明的一个实施方式，所述锑氧化物选自三氧化二锑和五氧化二锑中的一种或两种。根据本发明的一个实施方式，所述锑氧化物选自三氧化二锑和五氧化二锑。根据本发明的一个实施方式，所述阻燃剂为重量比为(2～5):1的氯化石蜡和三氧化二锑的混合物。根据本发明的一个实施方式，所述阻燃剂为重量比为(2～5):1的氯化石蜡和五氧化二锑的混合物。根据本发明的一个实施方式，所述添加剂选自硼酸锌和氢氧化镁中的一种或两种。根据本发明的一个实施方式，所述添加剂选自硼酸锌或者氢氧化镁。根据本发明的一个实施方式，所述添加剂为重量比为(0.5～2):1的硼酸锌和氢氧化镁的混合物。根据本发明的另一方面，提供了根据本发明所述的柔性防腐材料的制备方法，包括以下步骤：将柔性防腐材料组分中的低熔点组分熔化，混合均匀，加入柔性防腐材料组分中的其他组分，得到所述柔性防腐材料。所述低熔点组分是指凡士林、石油磺酸钡、氯化石蜡。根据本发明的一个实施方式，柔性防腐材料的制备方法包括以下步骤：按重量百分数称量凡士林、石油磺酸钡、氯化石蜡、锑氧化物、添加剂、滑石粉、有机膨润土、泡沫颗粒；加热使凡士林、石油磺酸钡、氯化石蜡熔化；待凡士林、石油磺酸钡、氯化石蜡完全熔化、混合均匀后，缓慢降温；加入锑氧化物、添加剂、滑石粉、有机膨润土、泡沫颗粒，得到所述柔性防腐材料。根据本发明的另一个实施方式，当不包含阻燃剂和添加剂时，柔性防腐材料的制备方法包括以下步骤：按重量百分数称量凡士林、石油磺酸钡、滑石粉、有机膨润土、泡沫颗粒；加热使凡士林、石油磺酸钡熔化；待凡士林、石油磺酸钡完全熔化、混合均匀后，缓慢降温；加入滑石粉、有机膨润土、泡沫颗粒，得到所述柔性防腐材料。根据本发明的又一方面，提供了如上所述的柔性防腐材料用于金属阀门防腐的方法。根据本发明的一个实施方式，所述方法为在金属阀门上涂覆根据本发明的柔性防腐材料。涂覆后形成的防腐层的厚度例如可以为1.5mm～3mm。根据本发明的一个实施方式，所述金属阀门选自埋地管道金属阀门。根据本发明的又一方面，提供了一种金属阀门，所述金属阀门上涂覆有如上所述的柔性防腐材料。根据本发明的一个实施方式，所述金属阀门选自埋地管道金属阀门。此外，为了增加防腐层的美观，还可以涂覆柔性防腐材料形成有机覆盖层后，在有机覆盖层的外层再缠绕一层保护带，例如聚氯乙烯带。根据本发明的柔性防腐材料本身不吸水，具有憎水性能，覆盖在金属表面，形成有弹性的有机覆盖层。该柔性防腐材料一方面通过物理隔绝作用有效隔离水和空气，另一方面通过其中所含的缓蚀剂石油磺酸钡，可以对阀门的金属表面起到缓蚀作用，生成一层致密牢固保护膜，使得处理不干净的金属表面、潮湿表面以及一些难以清理的缝隙部位得到保护。由于不含挥发性溶剂，工人施工条件得到改善，也不会在阀门井狭小空间内形成安全隐患。施工工艺简单，使用刮刀、刮板即可方便刮涂，适合在阀门井内狭小空间中作业。柔性防腐材料长期使用仍能保持柔软特性，不会硬化，使得阀门在更新改造或其他必要的时候能非常方便地铲除表面附着的柔性防腐材料，方便作业。本发明为城市燃气企业数量众多的埋地管道金属阀门提供了一种简单有效的防腐方法，也可根据实际应用要求广泛用于其他场景。具体实施方式具体实施方式仅为对本发明的说明，而不构成对本
发明内容的限制，下面将结合具体的实施方式对本发明进行进一步说明和描述。根据本发明的一方面，提供了一种柔性防腐材料，基于柔性防腐材料的总重量，包括以重量百分数计的以下组分：根据本发明的一个实施方式，所述凡士林的重量百分数可以为40％、42％、45％、47％、50％、52.5％、55％、58％、60％等。根据本发明的一个实施方式，所述滑石粉的重量百分数可以为10％、13％、15％、17％、20％、23％、26％、28％、30％等。根据本发明的一个实施方式，所述滑石粉的重量百分数为20％～25％。根据本发明的一个实施方式，所述有机膨润土的重量百分数可以为3％、3.5％、4％、5％、6％、7％、7.5％、8％、9％、10％等。根据本发明的一个实施方式，所述石油磺酸钡的重量百分数可以为3％、5％、7％、8％、10％、12％、13％、15％等。根据本发明的一个实施方式，所述泡沫颗粒的重量百分数可以为1％、1.5％、2％、2.5％、3％、4％、5％等。根据本发明的一个实施方式，基于柔性防腐材料的总重量，还包括以重量百分数计的以下组分：阻燃剂10％～25％，添加剂10％～20％。本发明的柔性防腐材料不含挥发性溶剂。根据本发明的一个实施方式，所述阻燃剂的重量百分数可以为10％、12％、13.5％、15％、18％、20％、21％、23％、25％等。根据本发明的一个实施方式，所述添加剂的重量百分数可以为10％、12％、13％、14.5％、16％、17％、19％、20％等。根据本发明的一个实施方式，所述凡士林选自工业凡士林，常温下呈黄色到黄棕色油膏状，主要成分是c16～c32的高碳烷烃和少量的高碳烯烃。所述滑石粉选用制备涂料用的超细滑石粉，主要起填充作用，防止在高温下产生流挂现象。所述有机膨润土主要起增稠剂、防沉剂作用，配制时经高速剪切使防腐材料具有触变性，使各组份容易混合均匀。根据本发明的一个实施方式，所述石油磺酸钡具有油溶性特性，其中，二壬基萘磺酸钡的重量含量为40％～60％。所述石油磺酸钡能够与凡士林很好互溶，主要起到缓蚀剂作用，能够牢固地吸附在金属表面形成保护膜，防止空气、水分或其他腐蚀性介质对金属产生腐蚀，对酸性介质有较好的中和作用，还能置换原有水份。根据本发明的一个实施方式，所述泡沫颗粒包括聚苯乙烯颗粒、聚乙烯颗粒、聚氯乙烯颗粒、聚丙烯颗粒和聚氨酯颗粒中的一种或一种以上。泡沫颗粒主要起填充作用，能够减少凡士林的用量，在柔性防腐材料中均匀分布还能隔绝水和空气。根据本发明的一个实施方式，所述泡沫颗粒的粒径为1.2mm～3.0mm。例如，可以是1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm等。根据本发明的一个实施方式，所述阻燃剂为重量比为(2～5):1的氯化石蜡和锑氧化物的混合物。例如，重量比可以是2:1、2.3:1、2.7:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1等。根据本发明的一个实施方式，所述锑氧化物选自三氧化二锑和五氧化二锑中的一种或两种。根据本发明的一个实施方式，所述锑氧化物选自三氧化二锑和五氧化二锑。根据本发明的一个实施方式，所述阻燃剂为重量比为(2～5):1的氯化石蜡和三氧化二锑的混合物。例如，重量比可以是2:1、2.3:1、2.7:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1等。根据本发明的一个实施方式，所述阻燃剂为重量比为(2～5):1的氯化石蜡和五氧化二锑的混合物。例如，重量比可以是2:1、2.3:1、2.7:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1等。氯化石蜡和锑氧化物的混配使用可以使柔性防腐材料具有更好的阻燃性能，消除着火燃烧危险。根据本发明的一个实施方式，所述添加剂选自硼酸锌和氢氧化镁中的一种或两种。根据本发明的一个实施方式，所述添加剂选自硼酸锌或者氢氧化镁。根据本发明的一个实施方式，所述添加剂为重量比为(0.5～2):1的硼酸锌和氢氧化镁的混合物。例如，重量比可以是0.5:1、0.7:1、1:1、1.2:1、1.6:1、1.8:1、2:1等。添加剂可以进一步改善柔性防腐材料的阻燃性能，使用更安全。根据本发明的另一方面，提供了根据本发明所述的柔性防腐材料的制备方法，包括以下步骤：将柔性防腐材料组分中的低熔点组分熔化，混合均匀，加入柔性防腐材料组分中的其他组分，得到所述柔性防腐材料。所述低熔点组分是指凡士林、石油磺酸钡、氯化石蜡。根据本发明的一个实施方式，柔性防腐材料的制备方法包括以下步骤：按重量百分数称量凡士林、石油磺酸钡、氯化石蜡、锑氧化物、添加剂、滑石粉、有机膨润土、泡沫颗粒；加热使凡士林、石油磺酸钡、氯化石蜡熔化；待凡士林、石油磺酸钡、氯化石蜡完全熔化、混合均匀后，缓慢降温；加入锑氧化物、添加剂、滑石粉、有机膨润土、泡沫颗粒，得到所述柔性防腐材料。根据本发明的另一个实施方式，当不包含阻燃剂和添加剂时，柔性防腐材料的制备方法包括以下步骤：按重量百分数称量凡士林、石油磺酸钡、滑石粉、有机膨润土、泡沫颗粒；加热使凡士林、石油磺酸钡熔化；待凡士林、石油磺酸钡完全熔化、混合均匀后，缓慢降温；加入滑石粉、有机膨润土、泡沫颗粒，得到所述柔性防腐材料。根据本发明的又一方面，提供了如上所述的柔性防腐材料用于金属阀门防腐的方法。根据本发明的一个实施方式，所述方法为在金属阀门上涂覆根据本发明的柔性防腐材料。根据本发明的一个实施方式，所述金属阀门选自埋地管道金属阀门。根据本发明的又一方面，提供了一种金属阀门，所述金属阀门上涂覆有如上所述的柔性防腐材料。涂覆后形成的防腐层的厚度例如可以为1.5mm～3mm。根据本发明的一个实施方式，所述金属阀门选自埋地管道金属阀门。下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。在各实施例中，所采用的组分及含量如表1所示，泡沫颗粒、阻燃剂和添加剂的种类及重量比如表2所示。表1各实施例中的柔性防腐材料的组分及含量实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6凡士林40％45％50％50％55％60％滑石粉15％20％10％10％25％30％有机膨润土7％4％5％5％5％4％石油磺酸钡15％4％12％12％10％5％泡沫颗粒1％2％3％3％5％1％阻燃剂12％15％10％10％添加剂10％10％10％10％表2各实施例中的泡沫颗粒、阻燃剂和添加剂的种类及重量比实施例1～4的柔性防腐材料的制备方法为：(1)按照配方称取各组份；(2)将凡士林加入烧杯中，水浴加热至60℃～80℃；(3)待其完全融化后，加入石油磺酸钡、氯化石蜡，保持温度不变搅拌约15分钟，待完全融化、混合均匀后，缓慢降温至25℃～35℃；(4)依次加入锑氧化物、硼酸锌、氢氧化镁、滑石粉，搅拌混合均匀；(5)缓慢加入有机膨润土，一边加入一边用电动搅拌机高速搅拌30分钟，完全混合均匀并呈现触变特性；(6)最后加入泡沫颗粒，搅拌均匀，得到本发明实施例1～4的柔性防腐材料。实施例5～6的柔性防腐材料的制备方法为：(1)按照配方称取各组份；(2)将凡士林加入烧杯中，水浴加热至60℃～80℃；(3)待其完全融化后，加入石油磺酸钡，保持温度不变搅拌约15分钟，待完全融化、混合均匀后，缓慢降温至25℃～35℃；(4)加入滑石粉，搅拌混合均匀；(5)缓慢加入有机膨润土，一边加入一边用电动搅拌机高速搅拌30分钟，完全混合均匀并呈现触变特性；(6)最后加入泡沫颗粒，搅拌均匀，得到本发明实施例5～6的柔性防腐材料。表3为本发明实施例2的柔性防腐材料的性能测试结果。表3柔性防腐材料的性能测试结果由表3的结果可以看出，本发明的柔性防腐材料可以满足城市燃气企业埋地管道金属阀门在阀门井内的防腐要求。同时，本发明的柔性防腐材料也可以根据实际应用要求用于其他场景。根据本发明的又一方面，提供了如上所述的柔性防腐材料用于金属阀门防腐的用途。根据本发明的一个实施方式，所述金属阀门选自埋地管道金属阀门。本发明的柔性防腐材料可以用于金属阀门防腐，作为金属阀门柔性防腐材料、尤其是埋地管道金属阀门柔性防腐材料时的使用方法可以是：(1)表面清理：用刮刀、钢丝刷等工具将金属阀门表面的泥土、老旧涂层、浮锈清理干净，用粗砂纸打磨金属表面，最好露出金属基底。然后用丙酮、干净棉布擦拭金属表面，通风风干。(2)刮涂柔性防腐材料：用刮刀刮取适量呈膏状的柔性防腐材料，先填充缝隙部位、阀门表面凹陷部位，填满填实；再用刮刀刮取适量柔性防腐材料，在整个阀门表面均匀刮涂，纵横涂抹，使表面附着一层均匀的防腐层，厚度为1.5mm～3mm。(3)缠绕一层保护带，在均匀刮涂柔性防腐层的表面再缠绕包覆一层黄色pvc保护带，使内部防腐层成为一个整体，外表更加美观。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12