一种石化管道高性能阴极保护涂料的制作方法

文档序号:31627226发布日期:2022-09-24 00:57阅读:64来源:国知局

1.本发明涉及管道处理领域,尤其涉及一种石化管道高性能阴极保护涂料。


背景技术:

2.在管道处理过程中,为了保护管壁需要对管壁进行涂层处理,进行涂层处理时需要对管壁进行预处理,预处理后喷涂粘合涂料,最后在粘合涂料外再喷涂或贴合保护层。市面上的防护涂层凝胶时间与表干实干时间较长,对多种酸碱盐溶液、油、化学物的耐受性并不显著。


技术实现要素:

3.为解决上述问题,本发明提供以下方案:
4.一种石化管道高性能阴极保护涂料,包括组分a与组分b,组分a与组分b体积混合比为1:1;所述组分a按照体积占比包括,二苯甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇的聚氨基甲酸乙酯的预聚体43%-79%,二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯24%-44%,碳酸丙烯酯4%-8%;所述组分b按照体积占比包括,聚氧化丙烯二胺41%-73%,二乙基甲苯二胺12%-22%,4,4'-亚甲基双[n-仲丁基苯胺]10%-19%,二氧化钛4%-7%,炭黑1.7%-2.8%。
[0005]
一种石化管道高性能阴极保护涂料的制备方法包括以下步骤:
[0006]
(1)分别将二苯甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇的聚氨基甲酸乙酯的预聚体、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯倒入混合反应釜中进行加温脱水;
[0007]
(2)加入碳酸丙烯酯加温反应,得到组分a;
[0008]
(3)将聚氧化丙烯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4'-亚甲基双[n-仲丁基苯胺]进行加热混合、反应;
[0009]
(4)加入粉状炭黑及二氧化钛按比例进行混合,得到组分b;
[0010]
(5)将组分a与组分b按1:1的比例进行混合高压无气喷涂,从而得到涂料。
[0011]
进一步地,步骤(1)温度要求为升温至110℃,脱水至水分小于0.02%。
[0012]
进一步地,步骤(2)的温度要求为升温至100℃,反应时间为2小时。
[0013]
本发明中,二苯甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇的聚氨基甲酸乙酯的预聚体分子量为576g/mol与二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯分子量250.25g/mol做为组分a的主要原材料成分,其软段分子量保证了涂层的弹性体的拉伸强度及弹性伸长率,其拉伸强度为24-28mpa,弹性伸长率为350%-400%。发明中组分b的成分为主要提升性能的成分,4,4'-亚甲基双[n-仲丁基苯胺]、聚氧化丙烯二胺、二乙基甲苯二胺均为大分子中性极性集团、交联密度和分子间的作用力大较强导致涂料硬度较强,从而较好的耐油性、耐化学性,其硬度为48-52shore d。部分炭黑与晶态二氧化钛作为粉状填料、其粒子表面活性强、与周围大分子形成次价交联结构,从而减少应力集中,延缓断裂过程的发生。
[0014]
本发明是一种高性能聚脲,旨在保护埋地、裸露的管道。可在许多工业应用中作为防腐蚀保护衬里,对钢、混凝土、玻璃钢、纤维增强塑料和许多其他基材的表现良好。本发明
是双组分、100%固含量、纯聚脲,其性能明显优于传统上传输线和工业应用的涂料,可配合阴极保护系统结合使用。
[0015]
本发明具有较强的拉伸强度,其拉伸强度可达24 to 28mpa、伸长率350-400%、硬度达48 to 52shore d且具有极强的耐磨性,并进行砂轮实验,采用taber cs 17砂轮1kg重量,经过1000转磨损(按实验标准astm d4060)得出磨损消耗量《8mg,且其与其他聚脲产品相比具有极好的凝胶时间与表干实干时间,凝胶时间降低到5-15s,表干时间降低至30-45s。对多种酸碱盐容易、油、化学物具有较强的耐受性。
[0016]
本发明的有益效果为:
[0017]
1.二苯甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇的聚氨基甲酸乙酯的预聚体分子量为576g/mol与二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯分子量250.25g/mol做为组分a的主要原材料成分,其软段分子量保证了涂层的弹性体的拉伸强度及弹性伸长率;
[0018]
2.4,4'-亚甲基双[n-仲丁基苯胺]、聚氧化丙烯二胺、二乙基甲苯二胺均为大分子中性极性集团、交联密度和分子间的作用力大较强导致涂料硬度较强,从而较好的耐油性、耐化学性。
具体实施方式
[0019]
实施例1:一种石化管道高性能阴极保护涂料,包括组分a与组分b,组分a与组分b体积混合比为1:1;所述组分a按照体积占比包括,二苯甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇的聚氨基甲酸乙酯的预聚体60%,二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯35%,碳酸丙烯酯5%;所述组分b按照体积占比包括,聚氧化丙烯二胺70%,二乙基甲苯二胺12%,4,4'-亚甲基双[n-仲丁基苯胺]10%,二氧化钛6%,炭黑2%。
[0020]
一种石化管道高性能阴极保护涂料的制备方法包括以下步骤:
[0021]
(1)分别将二苯甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇的聚氨基甲酸乙酯的预聚体、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯倒入混合反应釜中进行加温脱水;
[0022]
(2)加入碳酸丙烯酯加温反应,得到组分a;
[0023]
(3)将聚氧化丙烯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4'-亚甲基双[n-仲丁基苯胺]进行加热混合、反应;
[0024]
(4)加入粉状炭黑及二氧化钛按比例进行混合,得到组分b;
[0025]
(5)将组分a与组分b按1:1的比例进行混合高压无气喷涂,从而得到涂料。
[0026]
进一步地,步骤(1)温度要求为升温至110℃,脱水至水分小于0.02%。
[0027]
进一步地,步骤(2)的温度要求为升温至100℃,反应时间为2小时。
[0028]
本发明中,二苯甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇的聚氨基甲酸乙酯的预聚体分子量为576g/mol与二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯分子量250.25g/mol做为组分a的主要原材料成分,其软段分子量保证了涂层的弹性体的拉伸强度及弹性伸长率,其拉伸强度为24-28mpa,弹性伸长率为350%-400%。发明中组分b的成分为主要提升性能的成分,4,4'-亚甲基双[n-仲丁基苯胺]、聚氧化丙烯二胺、二乙基甲苯二胺均为大分子中性极性集团、交联密度和分子间的作用力大较强导致涂料硬度较强,从而较好的耐油性、耐化学性,其硬度为48-52shore d。部分炭黑与晶态二氧化钛作为粉状填料、其粒子表面活性强、与周围大分子形成次价交联结构,从而减少应力集中,延缓断裂过程的发生。
[0029]
本发明是一种高性能聚脲,旨在保护埋地、裸露的管道。可在许多工业应用中作为防腐蚀保护衬里,对钢、混凝土、玻璃钢、纤维增强塑料和许多其他基材的表现良好。本发明是双组分、100%固含量、纯聚脲,其性能明显优于传统上传输线和工业应用的涂料,可配合阴极保护系统结合使用。
[0030]
本发明具有较强的拉伸强度,其拉伸强度可达24 to 28mpa、伸长率350-400%、硬度达48 to 52shore d且具有极强的耐磨性,并进行砂轮实验,采用taber cs 17砂轮1kg重量,经过1000转磨损(按实验标准astm d4060)得出磨损消耗量《8mg,且其与其他聚脲产品相比具有极好的凝胶时间与表干实干时间,凝胶时间降低到5-15s,表干时间降低至30-45s。对多种酸碱盐容易、油、化学物具有较强的耐受性。
[0031]
最后,需要注意的是,以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
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