一种耐腐蚀管道的制作方法

本发明涉及一种耐腐蚀管道。

背景技术：

随着现代化工业生产的发展，基础材料工业发展已成为面临的重要问题，目前市场上销售的各种钢铁管道已远远不能满足工业施工的需要和其它生活领域中的需要,很多杂质对管道具有腐蚀性。管道外壁裸露或埋在地下也会被腐蚀，这将大大缩短管道的使用寿命短。。因此,急需研制出耐蚀性好、成本低的管道。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种耐腐蚀管道，具有耐磨和耐腐蚀效果。

一种耐腐蚀管道，包括管道本体和耐腐蚀涂层。

所述的管道本体内壁具有耐磨陶瓷层。

所述的耐腐蚀涂层厚度在100-500μm。

所述的耐腐蚀涂层采用纳米防腐涂料涂覆而成。

所述的纳米防腐涂料涂采用制环氧树脂、短链改性caco3/zif-67纳米材料、流平剂乙二醇丁醚、防沉剂聚酰胺蜡、消泡剂二甲基硅油、二甲苯、聚丁基苯胺纳米纤维和氮化硅粉末等为原料。

有益效果：本发明耐腐蚀管道，包括管道本体和耐腐蚀涂层。

所述的管道本体内壁具有耐磨陶瓷层，能够大幅度降低管内耐磨系数，延长使用寿命，其次耐腐蚀涂层采用纳米防腐涂料能够大幅度提高耐腐蚀性能。

附图说明

图1为本发明结构图。

具体实施方式

一种耐腐蚀管道，包括管道本体1，管道本体表面具有耐腐蚀涂层2。

所述的管道本体内壁具有耐磨陶瓷层3，管道本体为钢铁管道，

所述的耐腐蚀涂层厚度在100-500μm。

所述的耐腐蚀涂层采用纳米防腐涂料喷涂在管道本体表面而形成。

用10万伏高压静电喷涂法将复合涂料喷于管道表面,喷涂压力为0.04mpa，采用远红外烘干，温度260℃，时间15分钟；

所述的纳米防腐涂料涂采用制环氧树脂、短链改性caco3/zif-67纳米材料、流平剂乙二醇丁醚、防沉剂聚酰胺蜡、消泡剂二甲基硅油、二甲苯、聚丁基苯胺纳米纤维和氮化硅粉末等为原料。

本发明耐腐蚀涂层采用的纳米防腐涂料，添加少量均匀分散的短链改性caco3/zif-67纳米材料和聚苯胺纳米纤维,可以显著提升所形成涂层的阻隔性能和抗腐性能；一方面聚苯胺纳米纤维可以使金属表面钝化,形成保护氧化层,同时聚苯胺纳米纤维的导电性可以导致腐蚀电势迁移,从而降低金属的腐蚀速率,另一方面短链改性caco3/zif-67纳米材料的均匀分散使得其在复合涂层中平行交叠分布,产生迷宫效应,可以大幅度提高涂层的阻隔性能,减少涂层裂纹,延长腐蚀介质扩散通道,进而延缓腐蚀；有效的阻止有机物、乳化剂等腐蚀介质与管道表面接触,防止腐蚀发生,获得显著提升耐腐蚀效果。

实施例1

一种纳米防腐涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、将4份聚丁基苯胺纳米纤维，16份氮化硅粉末分散在40份四氢呋喃中,超声1小时至混合均匀得到氮化硅分散液；

步骤2、将所述氮化硅分散液加到30份环氧树脂、5份短链改性caco3/zif-67纳米材料、2份流平剂乙二醇丁醚、2份防沉剂聚酰胺蜡、3份消泡剂二甲基硅油和8份二甲苯试剂中,使用机械搅拌30分钟,使各种物质混合均匀,得到混合浆料；

步骤3、将7.5份聚酰胺650、6份二甲苯溶液混合均匀加入到上述混合浆料中，使用高速搅拌机，搅拌30分钟,即得到含六方氮化硼的环氧复合涂料。

所述的短链改性caco3/zif-67纳米材料制备方法如下：

步骤1、称取0.5份六水硝酸钴co（no3）2·6h2o溶于10份dmf中;再称取4.2份2-甲基咪唑溶解于50份dmf中;将两者均超声5分钟，接着将前者溶液倒入后者溶液中，将混合溶液在磁力搅拌器上室温搅拌30分钟；

步骤2、接着把混合溶液转移至反应釜中，放入鼓风干燥箱中130℃保温72h，冷却，抽滤，洗涤，干燥就可以得到zif-67；

步骤3、将3份干燥的caco3和15份zif-67,分散到的50份乙醇中,球磨之后将复合物和乙醇的混合物转移到装有20份氨水的的三口烧瓶中,将温度升高到60℃,加热1h,然后加入10份teos，继续搅拌6，将得到的浆料过滤,用乙醇洗涤3次,最后得到短链改性的caco3/zif-67纳米材料；

实施例2

步骤2、将所述氮化硅分散液加到30份环氧树脂、1份短链改性caco3/zif-67纳米材料、2份流平剂乙二醇丁醚、2份防沉剂聚酰胺蜡、3份消泡剂二甲基硅油和8份二甲苯试剂中,使用机械搅拌30分钟,使各种物质混合均匀,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

实施例3

步骤2、将所述氮化硅分散液加到30份环氧树脂、10份短链改性caco3/zif-67纳米材料、2份流平剂乙二醇丁醚、2份防沉剂聚酰胺蜡、3份消泡剂二甲基硅油和8份二甲苯试剂中,使用机械搅拌30分钟,使各种物质混合均匀,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

实施例4

步骤2、将所述氮化硅分散液加到10份环氧树脂、5份短链改性caco3/zif-67纳米材料、2份流平剂乙二醇丁醚、2份防沉剂聚酰胺蜡、3份消泡剂二甲基硅油和8份二甲苯试剂中,使用机械搅拌30分钟,使各种物质混合均匀,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

实施例5

步骤2、将所述氮化硅分散液加到5份环氧树脂、5份短链改性caco3/zif-67纳米材料、2份流平剂乙二醇丁醚、2份防沉剂聚酰胺蜡、3份消泡剂二甲基硅油和8份二甲苯试剂中,使用机械搅拌30分钟,使各种物质混合均匀,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

实施例6

步骤2、将所述氮化硅分散液加到30份环氧树脂、20份短链改性caco3/zif-67纳米材料、2份流平剂乙二醇丁醚、2份防沉剂聚酰胺蜡、3份消泡剂二甲基硅油和8份二甲苯试剂中,使用机械搅拌30分钟,使各种物质混合均匀,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

实施例7

步骤2、将所述氮化硅分散液加到30份环氧树脂、30份短链改性caco3/zif-67纳米材料、2份流平剂乙二醇丁醚、2份防沉剂聚酰胺蜡、3份消泡剂二甲基硅油和8份二甲苯试剂中,使用机械搅拌30分钟,使各种物质混合均匀,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

实施例8

步骤2、将所述氮化硅分散液加到30份环氧树脂、40份短链改性caco3/zif-67纳米材料、2份流平剂乙二醇丁醚、2份防沉剂聚酰胺蜡、3份消泡剂二甲基硅油和8份二甲苯试剂中,使用机械搅拌30分钟,使各种物质混合均匀,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

实施例9

步骤2、将所述氮化硅分散液加到30份环氧树脂、5份短链改性caco3/zif-67纳米材料、5份改性水玻璃砂、2份流平剂乙二醇丁醚、2份防沉剂聚酰胺蜡、3份消泡剂二甲基硅油和8份二甲苯试剂中,使用机械搅拌30分钟,使各种物质混合均匀,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

所述的改性水玻璃砂制备方法如下：

步骤1、将500g水玻璃砂加到焙烧炉中,在200℃下高温焙烧2小时,将加热后的水玻璃砂趁热加到旋转研磨装置中,通过1500r/min高速搅拌研磨脱去表面粘结剂；

步骤2、再将该水玻璃砂加到足量纯化水中超声振荡3小时,再用水洗至中性烘干,再加入85g海泡石、20g炭黑和35g氧化铝研磨至500目细粉，再加入10g钛酸正丁酯混合研磨均匀即可。

实施例10

与实施例1不同在于：

步骤2、将所述氮化硅分散液加到60份环氧树脂、5份短链改性caco3/zif-67纳米材料、2份流平剂乙二醇丁醚、2份防沉剂聚酰胺蜡、3份消泡剂二甲基硅油和8份二甲苯试剂中,使用机械搅拌30分钟,使各种物质混合均匀,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

对照例1

与实施例1不同点在于：农药用纳米防腐涂料制备的步骤1中，不再加入聚丁基苯胺纳米纤维，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例2

与实施例1不同点在于：农药用纳米防腐涂料制备的步骤1中，不再加入氮化硅粉末，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例3

与实施例1不同点在于：农药用纳米防腐涂料制备的步骤3中，聚酰胺650和二甲苯配比1:1总量不变，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例4

与实施例1不同点在于：农药用纳米防腐涂料制备的步骤3中，聚酰胺650和二甲苯配比10:3总量不变，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例5

与实施例1不同点在于：caco3/zif-67纳米材料制备的步骤1中，不再加入六水硝酸钴co（no3）2·6h2o，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例6

与实施例1不同点在于：caco3/zif-67纳米材料制备的步骤1中，五水硝酸铜取代六水硝酸钴用量不变，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例7

与实施例1不同点在于：caco3/zif-67纳米材料制备的步骤1中，六水硝酸钴和2-甲基咪唑配比为1:10，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例8

与实施例1不同点在于：caco3/zif-67纳米材料制备的步骤1中，六水硝酸钴和2-甲基咪唑配比为1:1，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例9

与实施例1不同点在于：caco3/zif-67纳米材料制备的步骤3中，用碳酸钠取代碳酸钙，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例10

与实施例1不同点在于：caco3/zif-67纳米材料制备的步骤3中，不再加入碳酸钙复合，其余步骤与实施例1完全相同。

用10万伏高压静电喷涂法将不同组别的涂料喷于管道表面,喷涂压力为0.04mpa，采用远红外烘干，温度260℃，时间15分钟；漆膜总厚度300μm，管道放入农药（马拉硫磷乳油）浸泡静态腐蚀试验30天，测试温度25℃，相对湿度50%。

实验结果表明本发明耐腐蚀涂层具有良好的耐腐蚀效果，涂料在标准测试条件下，选取马拉硫磷乳油作为农药样本，浸泡时间一定，外观变化越小，腐蚀率越低，说明耐腐蚀性能越好，反之，效果越差；与实施例1不同点在于，实施例2到实施例10，分别改变复合涂料中各个原料组成的配比，对材料的防腐性能均有不同程度的影响，在短链改性caco3/zif-67纳米材料质量比为6:1，其他配料用量固定时，防腐效果最好；值得注意的是实施例9加入改性水玻璃砂，防腐蚀效果明显提高，涂料外观没有变化，说明活性碳纤维对填料结构的耐农药腐蚀性有更好的优化作用；对照例1至对照例2不再加入聚丁基苯胺纳米纤维和氮化硅粉末，防腐效果明显下降，说明聚丁基苯胺纳米纤维和氮化硅粉末对涂料的改性产生重要影响；对照例3到对照例4改变聚酰胺650和二甲苯配比，效果也不好，涂料出现起泡脱落；对照例5至对照例6不再加入六水硝酸钴co（no3）2·6h2o并用五水硝酸铜取代，防腐效果明显降低，说明六水硝酸钴对纳米填料结构的复合影响很大；对照例7至对照例8改变六水硝酸钴和2-甲基咪唑配比，涂料的耐腐蚀性明显变差，效果依然不好；对照例9和对照例10不再加入碳酸钙复合并用碳酸钠取代碳酸钙，效果依然不好，说明碳酸钙的复合对纳米填料的改性具有重要影响；因此使用本发明耐腐蚀涂层有良好的耐酸碱腐蚀效果。