本发明涉及一种管道防腐冷缠胶带的制备方法，属于防腐材料技术领域。
背景技术：
近年来，随着我国石油化工业的迅速发展及城市公用设施建设速度的提高，我国地下金属管道的建设也在飞速的发展。由于地下管道大部分都是金属材质，在土壤和细菌等因素作用下很容易受到腐蚀。地下管道腐蚀给人类和社会环境会带来巨大的经济损失和社会安全，因此新管道的建设和已有管道的维护，给防腐工程提出了重要的任务。
在市政及石油、燃气等运输领域，很多管路需要埋于地下，由于地下环境的潮湿及土壤中金属离子、空气等成分的存在，管路容易被腐蚀，出现泄漏，造成隐患，维修时需要掘地，维修成本及周期长，因此，管道防腐工作进行的好坏，影响着其使用寿命。
管道防腐指的是为减缓或防止管道在内外介质的化学、电化学作用下或由微生物的代谢活动而被侵蚀和变质的措施。在管线系统中，腐蚀的定义是：基于特定的管线环境，在管线系统所有的金属和非金属材料中发生的化学反应、电化学反应和微生物的侵蚀，该反应可以导致管线结构和其他材料的损坏和流失。除了腐蚀作用对材料的直接破坏外，由腐蚀产物所引起的管道损坏也可视为腐蚀破坏。管道腐蚀是否会扩散，扩散范围有多大主要取决于腐蚀介质的侵蚀力以及现有管道材料的耐腐蚀性能。温度、腐蚀介质的浓度以及应力状况都会影响管道腐蚀的程度。
用防腐带缠绕包覆钢制管道是达到防腐目的常用防腐技术之一。目前所采用的防腐胶带主要包括聚乙烯防腐胶粘带和环氧煤沥青胶粘带，这两类胶粘带又俗称为冷缠带。这两类冷缠带的防腐结构都是复合防腐体系，其中聚乙烯防腐胶粘带的防腐体系为：底漆+防腐带+保护带；环氧煤沥青胶粘带的防腐体系为：底漆（定型胶）+防腐带+定型胶。具体施工工艺大体包括以下步骤：基材表面的处理、涂刷底漆、缠胶带。相对于其他的防腐材料聚乙烯防腐胶粘带具有良好的抗冲击能力，良好的耐静压力，良好的防水密封性，施工简单，使用寿命长，适用性广等特点，所以在管道防腐材料体系中占有一定的地位。但其抗土壤应力的能力不好，尤其在高温下，会因粘结力差和致密性高而产生阴极屏蔽，造成对管道失粘，进而导致腐蚀。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对现今聚乙烯防腐胶粘带抗土壤应力的能力不好，尤其在高温下，会因粘结力差和致密性高而产生阴极屏蔽，造成对管道失粘，进而导致腐蚀的问题，提出了一种管道防腐冷缠胶带的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）取聚甲基三乙氧基硅烷和双酚a型环氧树脂，混合后加热至80℃，然后加入二月桂酸二丁基锡和去离子水，加热至95℃，保温反应6h，得到改性树脂；（2）在冰浴条件下，取硝酸溶液和硫酸溶液混合搅拌，边搅拌边向此混合体系中加入石墨片，持续搅拌直至形成均匀的悬浮液；
（3）向悬浮液中加入氯酸钾并搅拌4h，得到混合物；
（4）将混合物倒入去离子水中超声24h得到均相悬浮液；
（5）将均相悬浮液离心过滤，并用100g去离子水冲洗滤渣直至ph为7，将滤渣在100℃条件下真空干燥12h后置入马弗炉烘烤，得到氧化石墨烯；
（6）取氧化石墨烯、环氧树脂和丙酮混合搅拌，并超声分散2h，得到混合液，向混合液中加入4,4二氨基二苯甲烷，搅拌均匀后超声分散1h，然后将混合液置入旋转蒸发仪中，1h后得到石墨烯树脂；
（7）取石墨烯树脂、碳酸钙、二氧化硅和煤油混合搅拌，置入挤出机中熔融挤出，通过双向拉伸得到基片；
（8）取改性树脂、丁基橡胶、硬脂酸、马来酸酐、对苯二铵和邻苯二甲酸二甲酯混合搅拌，通过双螺杆挤出机挤出，得到胶层材料，将胶层材料在熔化状态下通过自动涂布机涂布在基片上，得到管道防腐冷缠胶带。
步骤（1）所述聚甲基三乙氧基硅烷、双酚a型环氧树脂、二月桂酸二丁基锡和去离子水的质量比为5:30:1:20。
步骤（2）所述硝酸溶液、硫酸溶液和石墨片的质量比为7:14:1。
步骤（3）所述悬浮液和氯酸钾的质量比为10:1。
步骤（5）所述马弗炉预热至1100℃，烘烤时间为30s。
步骤（6）所述氧化石墨烯、环氧树脂、丙酮和4,4二氨基二苯甲烷的质量比为5:50:60:3。
步骤（7）所述石墨烯树脂、碳酸钙、二氧化硅和煤油的质量比为50:2:2:5。
步骤（8）所述改性树脂、丁基橡胶、硬脂酸、马来酸酐、对苯二铵和邻苯二甲酸二甲酯的质量比为30:10:5:1:1:1。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）将石墨进行剥离，经过烘烤后形成分离良好的氧化石墨烯，当基膜干燥时，其中的二氧化硅在基膜内部分散并固定，此时将氧化石墨烯插入到树脂材料中，具有良好的机械性能，致密的石墨烯晶片分散在树脂中，由于二氧化硅的存在使得石墨烯晶片受到阻隔，形成迷宫般层层间隔的分布形态，能够大大延长水气在树脂材料中的运动路径，达到防水防腐蚀的效果，同时由于二氧化硅对于极强的紫外线吸射能力和红外线反射能力，能够提高一定的隔热性能并为冷缠胶带提供一定的抗老化能力；用聚甲基三乙氧基硅烷对环氧树脂进行改性，增强对管道的粘附，同时具有增强耐候性的效果，减少了由于温度升高导致的性能下降；
（2）本发明所制备的管道防腐冷缠胶带具有良好的粘附性以及耐候性，能够减少外界水气进入管道，减少酸碱腐蚀。
具体实施方式
取5~10g聚甲基三乙氧基硅烷和30~60g双酚a型环氧树脂，混合后加热至80℃，然后加入1~2g二月桂酸二丁基锡和20~40g去离子水，加热至95℃，保温反应6h，得到改性树脂；冰浴条件下，将70~140g14mol/l硝酸溶液和140~280g18mol/l硫酸溶液混合10min，边搅拌边加入10~20g石墨片，持续搅拌直至形成均匀的悬浮液；维持冰浴条件，向悬浮液中加入20~40g氯酸钾并搅拌4h，得到混合物；将此混合物倒入500~1000g的去离子水中超声24h得到均相悬浮液；将均相悬浮液离心过滤，用去离子水冲洗滤渣直至ph为7，预热马弗炉至1100℃，然后将滤渣在100℃下真空干燥12h后置入马弗炉中，维持30s，得到氧化石墨烯；取5~10g氧化石墨烯、50~100g环氧树脂和60~120g丙酮混合搅拌，并超声分散2h，得到混合液，向混合液中加入3~6g4,4二氨基二苯甲烷，搅拌均匀后超声分散1h，然后将混合液置入旋转蒸发仪中，1h后得到石墨烯树脂；取50~100g石墨烯树脂、2~4g碳酸钙、2~4g二氧化硅和5~10g煤油混合搅拌，置入挤出机中熔融挤出，通过双向拉伸得到基片；取30~60g改性树脂、10~20g丁基橡胶、5~10g硬脂酸、1~2g马来酸酐、1~2g对苯二铵和1~2g邻苯二甲酸二甲酯混合搅拌，通过双螺杆挤出机挤出，得到胶层材料，将胶层材料在熔化状态下通过自动涂布机涂布在基片上，得到管道防腐冷缠胶带。
取5g聚甲基三乙氧基硅烷和30g双酚a型环氧树脂，混合后加热至80℃，然后加入1g二月桂酸二丁基锡和20g去离子水，加热至95℃，保温反应6h，得到改性树脂；冰浴条件下，将70g14mol/l硝酸溶液和140g18mol/l硫酸溶液混合10min，边搅拌边加入10g石墨片，持续搅拌直至形成均匀的悬浮液；维持冰浴条件，向悬浮液中加入20g氯酸钾并搅拌4h，得到混合物；将此混合物倒入500g的去离子水中超声24h得到均相悬浮液；将均相悬浮液离心过滤，用去离子水冲洗滤渣直至ph为7，预热马弗炉至1100℃，然后将滤渣在100℃下真空干燥12h后置入马弗炉中，维持30s，得到氧化石墨烯；取5g氧化石墨烯、50g环氧树脂和60g丙酮混合搅拌，并超声分散2h，得到混合液，向混合液中加入3g4,4二氨基二苯甲烷，搅拌均匀后超声分散1h，然后将混合液置入旋转蒸发仪中，1h后得到石墨烯树脂；取50g石墨烯树脂、2g碳酸钙、2g二氧化硅和5g煤油混合搅拌，置入挤出机中熔融挤出，通过双向拉伸得到基片；取30g改性树脂、10g丁基橡胶、5g硬脂酸、1g马来酸酐、1g对苯二铵和1g邻苯二甲酸二甲酯混合搅拌，通过双螺杆挤出机挤出，得到胶层材料，将胶层材料在熔化状态下通过自动涂布机涂布在基片上，得到管道防腐冷缠胶带。
取7g聚甲基三乙氧基硅烷和45g双酚a型环氧树脂，混合后加热至80℃，然后加入1.5g二月桂酸二丁基锡和30g去离子水，加热至95℃，保温反应6h，得到改性树脂；冰浴条件下，将105g14mol/l硝酸溶液和210g18mol/l硫酸溶液混合10min，边搅拌边加入15g石墨片，持续搅拌直至形成均匀的悬浮液；维持冰浴条件，向悬浮液中加入30g氯酸钾并搅拌4h，得到混合物；将此混合物倒入750g的去离子水中超声24h得到均相悬浮液；将均相悬浮液离心过滤，用去离子水冲洗滤渣直至ph为7，预热马弗炉至1100℃，然后将滤渣在100℃下真空干燥12h后置入马弗炉中，维持30s，得到氧化石墨烯；取7g氧化石墨烯、75g环氧树脂和90g丙酮混合搅拌，并超声分散2h，得到混合液，向混合液中加入5g4,4二氨基二苯甲烷，搅拌均匀后超声分散1h，然后将混合液置入旋转蒸发仪中，1h后得到石墨烯树脂；取75g石墨烯树脂、3g碳酸钙、3g二氧化硅和7g煤油混合搅拌，置入挤出机中熔融挤出，通过双向拉伸得到基片；取45g改性树脂、15g丁基橡胶、7g硬脂酸、1.5g马来酸酐、1.5g对苯二铵和1.5g邻苯二甲酸二甲酯混合搅拌，通过双螺杆挤出机挤出，得到胶层材料，将胶层材料在熔化状态下通过自动涂布机涂布在基片上，得到管道防腐冷缠胶带。
取10g聚甲基三乙氧基硅烷和60g双酚a型环氧树脂，混合后加热至80℃，然后加入2g二月桂酸二丁基锡和40g去离子水，加热至95℃，保温反应6h，得到改性树脂；冰浴条件下，将140g14mol/l硝酸溶液和280g18mol/l硫酸溶液混合10min，边搅拌边加入20g石墨片，持续搅拌直至形成均匀的悬浮液；维持冰浴条件，向悬浮液中加入40g氯酸钾并搅拌4h，得到混合物；将此混合物倒入1000g的去离子水中超声24h得到均相悬浮液；将均相悬浮液离心过滤，用去离子水冲洗滤渣直至ph为7，预热马弗炉至1100℃，然后将滤渣在100℃下真空干燥12h后置入马弗炉中，维持30s，得到氧化石墨烯；取10g氧化石墨烯、100g环氧树脂和120g丙酮混合搅拌，并超声分散2h，得到混合液，向混合液中加入6g4,4二氨基二苯甲烷，搅拌均匀后超声分散1h，然后将混合液置入旋转蒸发仪中，1h后得到石墨烯树脂；取100g石墨烯树脂、4g碳酸钙、4g二氧化硅和10g煤油混合搅拌，置入挤出机中熔融挤出，通过双向拉伸得到基片；取60g改性树脂、20g丁基橡胶、10g硬脂酸、2g马来酸酐、2g对苯二铵和2g邻苯二甲酸二甲酯混合搅拌，通过双螺杆挤出机挤出，得到胶层材料，将胶层材料在熔化状态下通过自动涂布机涂布在基片上，得到管道防腐冷缠胶带。
取本发明制备的管道防腐冷缠胶带及市售管道防腐冷缠胶带进行检测，具体检测结果如下表表1：
检测方法：
实施例中得到的管道防腐冷缠胶带指标测定、评价如下进行：
拉伸强度（mpa）：按照gb/t1040进行检测；
断裂伸长率（%）：按照gb/t1040进行检测；
对管道剥离强度（n/cm）：按照gb/t2790进行检测；
耐热老化保持率（%）：按照gb/t7141进行检测；
600h耐紫外光老化保持率（%）：按照gb/t7141进行检测；
表1管道防腐冷缠胶带性能表征
由表1可知本发明制备的管道防腐冷缠胶带，弹性较大，能够很好的满足防腐施工的缠绕，防腐效果好。本发明具有极其广阔的市场应用价值。