專利名稱：成品油管道修復(fù)用導(dǎo)靜電內(nèi)襯及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于管道工程領(lǐng)域，具體是ー種成品油管道修復(fù)用導(dǎo)靜電內(nèi)襯及其制造方法。主要用于成品油管道系統(tǒng)和化工管道系統(tǒng)等。
背景技術(shù)：
環(huán)氧樹脂作為防腐蝕材料不但具有密實(shí)、抗水、抗?jié)B漏好、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，同時(shí)具有附著力強(qiáng)、常溫操作、固化成型性能優(yōu)異、施工簡(jiǎn)便等良好的エ藝性，而且價(jià)格適中。是目前在非開挖管道修復(fù)エ藝中廣泛使用的ー種材料，可以使用在現(xiàn)代城市給排水、原油管道等的修復(fù)等領(lǐng)域的工程中。但是隨著管道非開挖修復(fù)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用于成品油管道修復(fù)的內(nèi)襯材料對(duì)其自 身的導(dǎo)靜電性能要求越來(lái)越高。以噴氣燃料為例，在很多情況下要求通過(guò)管道加注到飛機(jī) 上的油品電導(dǎo)率在50 450pS/m,而環(huán)氧樹脂本身是ー種良好的具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優(yōu)良絕緣材料，用其對(duì)舊成品油輸送管道進(jìn)行修復(fù)后，油品流速増大，內(nèi)摩擦増大，與原來(lái)的鋼質(zhì)管線相比，現(xiàn)有的內(nèi)襯修復(fù)層很容易導(dǎo)致靜電積聚而無(wú)法消散到周圍環(huán)境中，使加注到飛機(jī)上的油品的電導(dǎo)率不合格，給飛機(jī)的飛行安全帶來(lái)嚴(yán)重的隱患。目前，通用的提高環(huán)氧樹脂材料導(dǎo)靜電性能的方法是往材料中加入炭黑、鉄粉等導(dǎo)電性物質(zhì)，但這種方法受導(dǎo)電填料自身性能的限制很大，而且還會(huì)使固化后的材料物理機(jī)械性能不能達(dá)標(biāo)，不具有可行性。目前國(guó)際上還沒有專門用于成品油管道修復(fù)用的以環(huán)氧樹脂為基體的導(dǎo)靜電型內(nèi)襯材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)合現(xiàn)代納米技術(shù)的研究進(jìn)展，提供一種具有高效導(dǎo)靜電性的成品油管道修復(fù)用導(dǎo)靜電內(nèi)襯層及其制造方法。在保證材料物理機(jī)械性能的基礎(chǔ)上，提高成品油管道修復(fù)內(nèi)襯材料的導(dǎo)靜電性能。本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種成品油管道修復(fù)用導(dǎo)靜電型內(nèi)襯，它包括和成品油管道配合的管狀的表面附著錦綸纖維的熱塑性聚氨酯弾性體和從外表面浸津入其上的導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料；所述的導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料是將下述質(zhì)量份的各組分充分混合均勾后制成環(huán)氧樹脂70-80份玻璃纖維10-20份云母改性碳納米管5_10份酸酐20-40份。所述的環(huán)氧樹脂為E6101型環(huán)氧樹脂。所述的錦綸纖維是TPU-錦綸纖維。上述成品油管道修復(fù)用導(dǎo)靜電型內(nèi)襯的制造方法，具體步驟如下(I)先將表面附著錦綸纖維的熱塑性聚氨酯彈性體制成管形；
(2)制備導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料將云母復(fù)合的納米碳管填料按配方比例添加到環(huán)氧樹脂中，加入玻璃纖維增強(qiáng)材料，然后再加入高溫固化劑，充分混合均勻后得導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料；(3)將管狀的表面附著錦綸纖維的熱塑性聚氨酯弾性體材料浸津在導(dǎo)靜電型內(nèi)襯衆(zhòng)料中，并充分浸潤(rùn)；(4)然后將浸津有導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料的管狀熱塑性聚氨酯弾性體的一端封閉，置于待修復(fù)管道中，在另一端在不小于O. 3Mpa的壓カ下充入100-120°C的水蒸氣體并使其使其固化成型并緊密結(jié)合在管道內(nèi)壁上。本發(fā)明中使用了 E6101環(huán)氧樹指，其環(huán)氧值高，固化后產(chǎn)品強(qiáng)度大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐油、酸和堿的腐蝕，具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、表面硬度、阻氣性、耐有機(jī)溶劑性，固化溫度
范圍可從O 180°C，粘附性強(qiáng)，收縮率低等特性。采用的酸酐固化劑具有固化溫度高，固化時(shí)間可控制和便于施工的特點(diǎn)。本發(fā)明中使用了熱塑性聚氨酯弾性體(TPU)作基材，是用于管道非開挖修復(fù)內(nèi)襯材料基體。TPU的主要特性有硬度范圍廣，可以通過(guò)改變TPU各反應(yīng)組分的配比，可以得到不同硬度的產(chǎn)品，而且隨著硬度的増加，其產(chǎn)品仍保持良好的弾性和耐磨性。機(jī)械強(qiáng)度高，!PU制品的承載能力、抗沖擊性及減震性能突出。耐寒性突出，TPU的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度比較低，在零下35度仍保持良好的弾性、柔順性和其他物理性能。耐油、潤(rùn)滑油及脂肪族碳?xì)淙軇┬阅芡怀觥？捎行Ы鉀Q基材料與成品油中烴類化合物的相溶問題。本發(fā)明中使用了錦綸織物纖維增強(qiáng)，經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)，在厚度、弾性、強(qiáng)力、彈性模量等方面全部符合使用要求，在保證修復(fù)效果的同時(shí)，有效地增加了固化后材料的強(qiáng)度。本發(fā)明中使用了酸酐為固化劑，材料在較高的溫度下發(fā)生固化，因此能夠在常溫下給予較長(zhǎng)的施工時(shí)間，避免因材料過(guò)早固化造成施工困難。本發(fā)明中使用了云母改性納米碳管作填料。碳納米管是ー種化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的永久性導(dǎo)電材料。其離域大η鍵使電荷很容易在表面移動(dòng)，直徑和端頭納米尺寸的隧道效應(yīng)顯著，極有利于釋放所攜帯的靜電荷，具有優(yōu)異的機(jī)械及電子性能。通過(guò)云母改性的碳納米管之間距離可以控制在數(shù)微米到數(shù)十微米，克服了普通納米材料容易聚集、分散困難難題，使碳納米管在基料中易于分散，添加很少量就能達(dá)到導(dǎo)靜電技術(shù)要求，而且還能有效地降低使用成本。本發(fā)明的有益效果是與現(xiàn)有以環(huán)氧樹脂為基材的管道修復(fù)材料相比，具有良好的物理機(jī)械性能、耐腐蝕性、抗老化性，同時(shí)具有良好的導(dǎo)靜電性能，可有效降低因材料與油品內(nèi)摩擦造成的靜電積聚現(xiàn)象，保證加注到飛機(jī)上成品油電導(dǎo)率符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，確保飛行安全。也可用于化工原料輸送等其他對(duì)導(dǎo)靜電性能要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，用途較為廣泛。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)ー步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案和效果。原料Ε6101環(huán)氧樹脂80份，酸酐40份，玻璃纖維20份，云母改性碳納米管10份；TPU-錦綸纖維復(fù)合材料。
制造方法將云母復(fù)合的云母改性碳納米管填料按配方所要求比例添加到E6101環(huán)氧樹脂中，加入玻璃纖維增強(qiáng)材料，然后再加入高溫固化劑酸酐，充分混合均勻后，用其將管狀的表面附著TPU-錦綸纖維的熱塑性聚氨酯弾性體充分浸潤(rùn)，管狀熱塑性聚氨酯彈性體需與待處理管道內(nèi)徑匹配；然后將其一端封閉，反轉(zhuǎn)后置于待修復(fù)管道中，從另一端用壓カ不小于O. 3Mpa，120°C的高壓水氣體壓入并使其在待修復(fù)的管道內(nèi)不斷向前延伸擴(kuò)展，并與管壁充分接觸，10小時(shí)后在上述壓カ與溫度下固化成型并與管道內(nèi)壁牢固結(jié)合成一體；并形成一層由環(huán)氧樹脂為基體構(gòu)成的具有導(dǎo)靜電性能的高分子修復(fù)層?？赡洼斔蛪亥?不小于I. 5Mpa。經(jīng)檢測(cè)，粘結(jié)強(qiáng)度不小于O. 70pa，抗拉強(qiáng)度不小于20pa，抗壓強(qiáng)度不小于50Mpa，抗彎強(qiáng)度不小于16Mpa，體積電阻不大于IO6 Ω . cm,表面電阻不大于IO6 Ω . cm。
權(quán)利要求
1.一種成品油管道修復(fù)用導(dǎo)靜電型內(nèi)襯，其特征在于它包括和成品油管道配合的管狀的表面附著錦綸纖維的熱塑性聚氨酯彈性體和從外表面浸津入其上的導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料；所述的導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料是將下述質(zhì)量份的各組分充分混合均勻后制成 環(huán)氧樹脂70-80份 玻璃纖維10-20份 云母改性碳納米管5-10份 酸酐20-40份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的成品油管道修復(fù)用導(dǎo)靜電型內(nèi)襯，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂為6101型環(huán)氧樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的成品油管道修復(fù)用導(dǎo)靜電型內(nèi)襯，其特征在于所述的錦綸纖維是TPU-錦綸纖維。
4.一種制造權(quán)利要求I所述的成品油管道修復(fù)用導(dǎo)靜電型內(nèi)襯的方法，其特征在于，具體步驟如下 (1)先將表面附著錦綸纖維的熱塑性聚氨酯彈性體制成管形； (2)制備導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料將云母復(fù)合的納米碳管填料按配方比例添加到環(huán)氧樹脂中，加入玻璃纖維增強(qiáng)材料，然后再加入高溫固化劑，充分混合均勻后得導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料； (3)將管狀的表面附著錦綸纖維的熱塑性聚氨酯彈性體材料浸津在導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料中，并充分浸潤(rùn)； (4)然后將浸津有導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料的管狀熱塑性聚氨酯彈性體的一端封閉，置于待修復(fù)管道中，從另一端以不小于O. 3Mpa的壓力下充入100-120°C的水蒸氣體并使其使其固化成型并緊密結(jié)合在管道內(nèi)壁上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種成品油管道修復(fù)用導(dǎo)靜電型內(nèi)襯及其制造方法，屬材料科學(xué)領(lǐng)域。它包括和成品油管道配合的管狀的表面附著錦綸纖維的熱塑性聚氨酯彈性體和從外表面浸津入其上的導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料；所述的導(dǎo)靜電型內(nèi)襯漿料是將下述質(zhì)量份的各組分充分混合均勻后制成環(huán)氧樹脂70-80份，玻璃纖維10-20份，云母改性碳納米管5-10份，酸酐20-40份。有益效果是，能夠有效解決現(xiàn)有環(huán)氧樹脂內(nèi)襯材料的導(dǎo)靜電性能不佳的問題。其體積電阻和表面電阻小于106Ω.cm。本發(fā)明的材料可廣泛應(yīng)用于各類成品油管線非開挖修復(fù)工程中的導(dǎo)靜電型內(nèi)襯材料。
文檔編號(hào)C08G59/42GK102807736SQ201210309050
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者朱煥勤, 張永國(guó), 孫元寶, 王立, 楊士釗 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍空軍勤務(wù)學(xué)院