本發(fā)明涉及耐腐蝕材料，尤其涉及一種煙草原料倉庫用復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、煙草原料倉庫是煙草生產(chǎn)企業(yè)用來存儲煙草原料的專用倉庫，每棟倉庫煙草原葉存儲量大、煙草價值高，這對原料倉庫內(nèi)的消防報警系統(tǒng)提出了極高的要求。由于煙草原料中通常含有一些微生物和病蟲害，因此煙草企業(yè)往往都會在煙草原料倉庫中對煙草原料上留存的微生物和病蟲害進(jìn)行集中消殺處理。

2、磷化鋁作為一種廣譜性熏蒸殺蟲劑，被普遍應(yīng)用于煙草行業(yè)中對煙草原料進(jìn)行殺蟲處理。具體地，在殺蟲過程中，磷化鋁被熏蒸以后在空氣中吸濕、遇水，從而產(chǎn)生劇毒的磷化氫氣體。長期在磷化氫環(huán)境中的倉庫內(nèi)墻體和倉庫內(nèi)的相關(guān)設(shè)施會出現(xiàn)如下問題：

3、1)砌體磚墻墻體表面會因為腐蝕脫皮、長時間會出現(xiàn)磚墻穿透性腐蝕和縫隙，影響到墻體結(jié)構(gòu)的完整性；

4、2)墻體穿透性腐蝕縫隙破壞了墻體的密封性、從而可能導(dǎo)致殺蟲劑外泄、使倉庫內(nèi)殺蟲劑濃度降低，而殺蟲劑濃度降低會延長殺蟲周期，影響煙草原料質(zhì)量，同時增加殺蟲成本；

5、3)因為殺蟲劑劇毒的特性，其外泄可能會帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題如地下水的污染和對附近人畜的影響；

6、4)墻體腐蝕和地質(zhì)沉降等因素的綜合影響，使倉庫屋頂出現(xiàn)裂紋而漏水。漏水可直接導(dǎo)致倉庫的功能完全失效；

7、5)倉庫內(nèi)安防系統(tǒng)的置入式感溫感煙探測系統(tǒng)的電子設(shè)備，因長期暴露于磷化氫環(huán)境會導(dǎo)致電路板上的電路斷路或者短路，這對安防系統(tǒng)的正常報警和消防帶來極大威脅。

8、煙草原料倉庫由于使用磷化鋁進(jìn)行殺蟲產(chǎn)生的磷化氫導(dǎo)致的上述問題，一直成為行業(yè)內(nèi)的痛點(diǎn)問題。

9、針對由于磷化氫導(dǎo)致的倉庫內(nèi)設(shè)備腐蝕的問題，現(xiàn)有技術(shù)中公開號為cn105636388a中公開了一種《應(yīng)用于磷化氫消殺環(huán)境下對精密電子報警設(shè)備的保護(hù)裝置》，該公開文獻(xiàn)所述的“保護(hù)裝置”是指對在磷化氫環(huán)境中安裝的光學(xué)視頻監(jiān)測報警設(shè)備的保護(hù)，而對線型光束型感溫感煙火災(zāi)探測系統(tǒng)的置入式電路板，該電路板的線路是直接暴露在磷化氫環(huán)境中，上述采用密封隔離方法的保護(hù)裝置就無法對該系統(tǒng)提供保護(hù)；公開號為cn202637795u中公開了《一種防止腐蝕性氣體腐蝕的消防裝置》，但這種裝置局限于在被保護(hù)裝置表面加裝一個桐油保護(hù)膜或者加裝一個底板類似于保護(hù)膜的密封箱，重點(diǎn)是這層桐油保護(hù)膜和密封箱與被保護(hù)裝置之間使用的密封用“玻璃膠”因為易老化失效，所以該“消防裝置”對本發(fā)明所述的感溫感煙火災(zāi)探測器電路板的保護(hù)沒有關(guān)聯(lián)或沒有借鑒意義。

10、縱觀上述技術(shù)方案，一方面均是針對處于磷化氫環(huán)境下的設(shè)備采取加裝額外防護(hù)裝置的方式來進(jìn)行防腐蝕處理，加裝額外防護(hù)裝置的方式不僅使得對原有要保護(hù)的設(shè)備安裝固定費(fèi)時費(fèi)力，同時加裝額外防護(hù)裝置的方式不適用于置入式感煙感溫系統(tǒng)；另一方面，上述技術(shù)方案中僅僅是針對處于磷化氫環(huán)境下的光學(xué)視頻監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行防護(hù)，而對于原料倉庫四面墻體都與磷化氫接觸、且要求完好密封的墻體表面的保護(hù)卻無能為力。需要說明的是，現(xiàn)有技術(shù)中對于由于磷化氫導(dǎo)致的煙草原料倉庫內(nèi)壁腐蝕導(dǎo)致的失密問題，并沒有發(fā)現(xiàn)任何報道，從檢索結(jié)果看完全處于空白。

11、綜上，現(xiàn)階段對于煙草行業(yè)中由于磷化氫導(dǎo)致的原料倉庫墻體表面腐蝕、墻體失密問題并沒有有效的解決辦法；原料倉庫屋頂因為磷化氫腐蝕、倉庫結(jié)構(gòu)變化和地質(zhì)沉降共同作用導(dǎo)致屋頂漏水不得不面對因時常進(jìn)行維修帶來的停工停產(chǎn)；同時對于大多煙草生產(chǎn)企業(yè)原料倉庫內(nèi)現(xiàn)有的眾多置入式感溫感煙探測系統(tǒng)的預(yù)防腐蝕問題也沒有有效的防護(hù)措施。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種煙草原料倉庫用復(fù)合材料，該復(fù)合材料具有較好的致密性和耐化學(xué)腐蝕性能，能夠有效抵抗由于磷化氫導(dǎo)致的煙草原料倉庫的墻面腐蝕以及煙草原料倉庫內(nèi)使用的安防系統(tǒng)腐蝕。

2、本發(fā)明所述煙草原料倉庫用復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：聚脲樹脂80-150份、溶劑100-150份、改性劑3-10份、改性環(huán)氧樹脂5-15份。

3、優(yōu)選的，所述聚脲樹脂為聚己內(nèi)酰胺、聚氨酯酰亞胺、聚丙烯脲、聚脲酰胺和天冬聚脲樹脂中的至少一種。

4、優(yōu)選的，所述改性環(huán)氧樹脂的制備方法，包括以下步驟：

5、(1)將80-95重量份環(huán)氧樹脂與5-15重量份固化劑以及5-10份改性劑混合置于水中，攪拌，然后在水中加入2-10重量份表面活性劑乳化形成油包水乳液；

6、(2)向油包水乳液中加入0.5-1.5wt％的尿素，然后滴加1-3wt％的甲醛，調(diào)節(jié)ph至6，加熱至60-70℃，反應(yīng)1-2小時；

7、(3)冷卻，離心，洗滌、干燥，即得。

8、優(yōu)選的，步驟(1)所述的環(huán)氧樹脂為雙酚a型環(huán)氧樹脂；所述固化劑為二仲丁胺；所述表面活性劑為tween?80。

9、優(yōu)選的，所述溶劑由丙酮和乙酸乙酯按照2～10:5～10的質(zhì)量比組成。

10、優(yōu)選的，所述改性劑由羥基磷灰石和硅微粉按照1～5:1～5的質(zhì)量比組成。

11、更優(yōu)選的，所述硅微粉的粒徑為10-70nm；所述羥基磷灰石的粒徑為80-200nm。

12、本發(fā)明的另一個目的是提供一種所述煙草原料倉庫用復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

13、s1、按比例稱取原料；

14、s2、將聚脲樹脂倒入溶劑中，持續(xù)攪拌至完全溶解，形成均勻的溶液；

15、s3、將改性劑加入步驟s2所得溶液中，持續(xù)攪拌，得到混合液；

16、s4、將改性環(huán)氧樹脂加入步驟s3所得混合液中，持續(xù)攪拌至混合均勻；

17、s5、對步驟s4中混合均勻的溶液進(jìn)行脫泡處理，即得煙草原料倉庫用復(fù)合材料。

18、在本發(fā)明的具體制備過程中，所述改性劑羥基磷灰石和硅微粉需要先使用超聲波分散機(jī)進(jìn)行預(yù)分散混合。

19、本發(fā)明還提供了一種煙草原料倉庫用復(fù)合材料在煙草原料倉庫中防腐蝕的應(yīng)用，所述復(fù)合材料能夠用于倉庫墻體表面或安防系統(tǒng)電路板的防腐蝕。

20、優(yōu)選的，所述煙草原料倉庫用復(fù)合材料在煙草原料倉庫中防腐蝕的應(yīng)用，包括以下步驟：

21、i)首先對倉庫墻體表面或安防系統(tǒng)電路板表面進(jìn)行清潔處理，以去除灰塵、油污；

22、ii)將復(fù)合材料加熱到70-75℃后涂覆在倉庫墻體表面或安防系統(tǒng)電路板表面；

23、iii)涂覆施工完成后，在室溫下養(yǎng)護(hù)48小時以上。

24、優(yōu)選的，步驟ii)所述的涂覆時環(huán)境溫度在10℃以上，相對濕度在85％以下。

25、優(yōu)選的，步驟ii)所述涂覆采用噴涂或者刷涂，所述倉庫墻體表面的涂層厚度為1.5-2.0mm；所述安防系統(tǒng)電路板表面的涂層厚度為200-300μm。

26、本發(fā)明中的復(fù)合材料具有耐化學(xué)腐蝕的性能，具體原理如下：

27、本發(fā)明中的復(fù)合材料制備，其關(guān)鍵點(diǎn)在于一方面是針對聚脲樹脂進(jìn)行改性，另一方面是針對環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性。

28、具體地，在對環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性時，通過添加由粉狀的羥基磷灰石和硅微粉組成的改性劑，硅微粉在與羥基磷灰石攪拌過程中，部分進(jìn)入到羥基磷灰石中的空隙結(jié)構(gòu)中對其填充，經(jīng)過采用上述處理方式對環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，可以提升環(huán)氧樹脂耐化學(xué)腐蝕的性能。

29、具體的，在對作為主要基材的聚脲樹脂進(jìn)行改性時，先利用溶劑丙酮和乙酸乙酯把基材聚脲樹脂溶解以后，在溶解后的溶液中繼續(xù)投加改性劑和改性環(huán)氧樹脂，并在此過程中實現(xiàn)對聚脲樹脂的改性。

30、在聚脲樹脂的改性過程中，先將改性劑羥基磷灰石和硅微粉進(jìn)行分散混合，其中分散混合一方面使得粉狀的羥基磷灰石和硅微粉部分分散開來，另一方面使得部分分散的硅微粉進(jìn)入到羥基磷灰石中的空隙結(jié)構(gòu)中由此實現(xiàn)兩者的混合。分散混合的操作不僅使得羥基磷灰石和硅微粉分別盡量的分散開，同時在分散開的過程中羥基磷灰石中的空隙結(jié)構(gòu)被硅微粉盡量的填充。經(jīng)過利用改性環(huán)氧樹脂、改性聚脲樹脂制備得到的復(fù)合材料，顯著提升了復(fù)合材料耐化學(xué)腐蝕的性能。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

32、1、本發(fā)明中的復(fù)合材料除了具有與砌墻墻體較強(qiáng)的附著力、以及優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度和延伸率以外，特別地，復(fù)合材料還具有較低的滲透系數(shù)，較低的滲透系數(shù)數(shù)值體現(xiàn)了復(fù)合材料較強(qiáng)的致密性，從而可以有效阻止磷化氫氣體滲透到墻面并造成墻體被腐蝕脫皮的結(jié)果。

33、2、本發(fā)明中的復(fù)合材料還具有較強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕性能。在耐鹽酸實驗測試中，在濃度為15％、溫度為60℃條件下，耐蝕超過72h后，顏色依然穩(wěn)定；而在浸泡介質(zhì)為磷酸、濃度為30％、溫度為40℃條件下，試驗90天，顏色依然穩(wěn)定，其顯示出了較強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕性能。

34、3、復(fù)合材料最后的成品按照iso11890-1/astm?d-1259標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，揮發(fā)性有機(jī)化合物含量為0％，因而其對環(huán)境友好，更不會有異味或有害物質(zhì)滲透到煙草原料中影響煙草品質(zhì)。