一種聚合物基復合鋼管的制備方法
【專利摘要】一種聚合物基復合鋼管的制備方法，其特征在于在制備一種常溫固化、低粘度、耐磨及耐腐蝕的聚合物基膠黏劑的基礎上，再結合旋涂工藝，制備一種聚合物基復合鋼管，滿足發電廠脫硫脫硝工藝輸送石灰水管道的要求。該方法包括一種滿足特殊要求的膠黏劑的制備、鋼管的預處理、旋涂設備的制作、及旋轉涂覆工藝條件。使用該方法能夠利用聚合物膠黏劑對鋼管內壁良好的浸潤、粘附作用，實現聚合物與鋼管的無間隙、緊密的復合。
【專利說明】
一種聚合物基復合鋼管的制備方法
技術領域
[0001 ]本發明專利涉及一種聚合物基復合鋼管的制備方法。
【背景技術】
[0002] 發電廠目前普遍采用襯膠鋼管作為脫硫脫硝管道，但存在著耐沖擊性能低，抗水 錘性能較差的缺點，有待于開發新型的聚合物基的耐腐蝕，耐磨，并具有較高的抗沖擊性能 及抗水錘性能的復合型管道。
【發明內容】
[0003] 本發明專利的目的在于提供一種聚合物基復合鋼管的制備方法，其特征在于，該 方法包括以下步驟：
[0004] -種聚合物基復合鋼管的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
[0005] 步驟一:鋼管預處理除銹
[0006] 采用噴砂除銹工藝對鋼管(3)進行除銹處理，噴砂除銹處理時間為15-30min;
[0007] 步驟二:旋涂步驟
[0008] 將步驟一處理的鋼管(3)放入旋涂設備的拖輪(2)之間，將膠黏劑注入鋼管中，膠 黏劑通過自流平均勻分散在鋼管(3)中，通過聚四氟乙烯環形圓盤和法蘭將鋼管(3)的兩端 封端，啟動控制裝置使得拖輪(2)轉動，轉速在80-120r/min，旋涂的時間為60-90min，旋涂 的溫度為15-30 °C。
[0009] 其特征在于步驟一中所述的除銹時間：12米長鋼管的噴砂時間為30分鐘，6米長鋼 管的噴砂時間為20分鐘;3米長鋼管的噴砂時間為15分鐘。
[0010] 其特征在于步驟二中所述的旋涂設備包括底座（1)，拖輪(2)和控制裝置，所述拖 輪(2)位于底座（1)上，所述底座（1)的數量為4個，且平行設置，拖輪(2)位于底座（1)的兩 端，所述控制裝置用于控制拖輪(2)的轉動，所述控制裝置包括所述相連接的電動機(4)和 電極控制器(5)。
[0011] 其特征在于所述拖輪(2)可調節的位于底座(1)上。
[0012] 其特征在于所述的聚合物基膠黏劑包括如下組分:酚醛環氧樹脂F51，25-55% ;雙 (4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，5.5-21.5%;石英砂，17.5-55.5%;鄰苯二甲酸二丁酯，4-15 % ;三-(二甲胺基甲基)苯酚，0.5-5 % ; KH-550，0.5-1.0 % ;將酚醛環氧樹脂F51、石英砂、 鄰苯二甲酸二丁酯、三_(二甲胺基甲基)苯酚及KH-550放入電動攪拌器的圓桶裝置中，開動 電動攪拌器，轉速為500_750r/min，攪拌時間7min，然后加入雙(4-氨基-3-甲基環己基）甲 烷，繼續攪拌5min，既得膠黏劑。
[0013] 有益效果：
[0014]利用聚合物膠黏劑對鋼管內壁良好的浸潤、粘附作用，實現聚合物與鋼管的無間 隙、緊密的復合，旋涂工藝操作簡單、成本低，且節能環保，但要求膠黏劑在滿足固化后具有 優良的耐化學介質及良好的機械性能外，要求膠黏劑在常溫條件下短時間固化，并且粘度 低，便于旋涂。經過噴砂除銹處理的鋼管，表面光潔，富含羥基等活性基團，而環氧樹脂膠黏 劑中含有大量的環氧基，膠黏劑與鋼管在實現良好浸潤的同時，再由于羥基與環氧基之間 的化學鍵合，進而形成良好的粘附作用。由于鋼管的轉動，在離心力的作用下，膠黏劑均勻 地分布在鋼管的內壁，帶膠黏劑固話后，形成一層黏合緊密的、堅固的聚合物層，從而形成 待制備的復合型鋼管。
【附圖說明】
[0015] 圖1為旋涂設備的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。
[0017] 如圖所示，一種聚合物基復合鋼管的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步 驟：
[0018] 步驟一:鋼管預處理除銹
[0019] 采用噴砂除銹工藝對鋼管(3)進行除銹處理，噴砂除銹處理時間為15-30min;
[0020] 步驟二:旋涂步驟
[0021] 將步驟一處理的鋼管(3)放入旋涂設備的拖輪(2)之間，將膠黏劑注入鋼管中，膠 黏劑通過自流平均勻分散在鋼管(3)中，通過聚四氟乙烯環形圓盤和法蘭將鋼管(3)的兩端 封端，啟動控制裝置使得拖輪(2)轉動，轉速在80-120r/min，旋涂的時間為60-90min，旋涂 的溫度為15-30 °C。
[0022] 步驟一中所述的除銹時間：12米長鋼管的噴砂時間為30分鐘，6米長鋼管的噴砂時 間為20分鐘;3米長鋼管的噴砂時間為15分鐘。
[0023] 步驟二中所述的旋涂設備包括底座（1)，拖輪(2)和控制裝置，所述拖輪(2)位于底 座（1)上，所述底座（1)的數量為4個，且平行設置，拖輪(2)位于底座（1)的兩端，所述控制裝 置用于控制拖輪(2)的轉動，所述控制裝置包括所述相連接的電動機(4)和電極控制器(5)。 [0024]所述拖輪(2)可調節的位于底座（1)上。
[0025] 所述的聚合物基膠黏劑包括如下組分:酚醛環氧樹脂F51，25-55% ;雙(4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，5.5-21.5%;石英砂，17.5-55.5%;鄰苯二甲酸二丁酯，4-15%;三-(二 甲胺基甲基)苯酚，〇. 5-5 % ; KH-550，0.5-1.0 % ;將酚醛環氧樹脂F51、石英砂、鄰苯二甲酸 二丁酯、三-(二甲胺基甲基）苯酚及KH-550放入電動攪拌器的圓桶裝置中，開動電動攪拌 器，轉速為500_750r/min，攪拌時間7min，然后加入雙(4-氨基-3-甲基環己基）甲燒，繼續攪 拌5min，既得膠黏劑。
[0026]實施例：設計了系列膠黏劑配方來制備具有不同性能特點的聚合物基復合鋼管。 并采用相應的國家檢測標準測試了膠黏劑的力學、耐環境介質以及耐溫性能等。
[0027] 示例1:膠黏劑組成：酚醛環氧樹脂F51，25% ;雙（4-氨基-3-甲基環己基）甲烷， 5.5%;石英砂，55.5%;鄰苯二甲酸二丁酯，8.75%;三-(二甲胺基甲基）苯酚，3.5%;1(!1-550,1.75%。
[0028] 示例2 :膠黏劑組成：酚醛環氧樹脂F51，27% ;雙（4-氨基-3-甲基環己基）甲烷， 5.9% ;石英砂，53.5% ;鄰苯二甲酸二丁酯，8.75% ;三-(二甲胺基甲基）苯酚，2.95% ;KH- 550,1.9%。配制膠黏劑時，將酚醛環氧樹脂F51、石英砂、鄰苯二甲酸二丁酯等混合均勻，然 后依次加入雙(4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，三-(二甲胺基甲基)苯酚及KH-550等固化劑、 固化促進劑及偶聯劑，混合均勻，備用。
[0029] 示例3 :膠黏劑組成：酚醛環氧樹脂F51，30% ;雙（4-氨基-3-甲基環己基）甲烷， 8.5%;石英砂，48.5%;鄰苯二甲酸二丁酯，7.75%;三-(二甲胺基甲基）苯酚，3.5%;1(!1-550，1.75%。配制膠黏劑時，將酚醛環氧樹脂F51、石英砂、鄰苯二甲酸二丁酯等混合均勻， 然后依次加入雙（4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，三-(二甲胺基甲基）苯酚及KH-550等固化 劑、固化促進劑及偶聯劑，混合均勻，備用。
[0030] 示例4:膠黏劑組成：酚醛環氧樹脂F51，34% ;雙（4-氨基-3-甲基環己基）甲烷， 9.6%;石英砂，46.5%;鄰苯二甲酸二丁酯，6.75% ;三-(二甲胺基甲基）苯酚，1.5%;1(!1-550，1.65%。配制膠黏劑時，將酚醛環氧樹脂F51、石英砂、鄰苯二甲酸二丁酯等混合均勻， 然后依次加入雙（4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，三-(二甲胺基甲基）苯酚及KH-550等固化 劑、固化促進劑及偶聯劑，混合均勻，備用。
[0031] 示例5:酚醛環氧樹脂F51，40% ;雙(4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，12.5% ;石英砂， 36.5%;鄰苯二甲酸二丁酯，7.75%;三-(二甲胺基甲基）苯酚，2.5%;1〇1-550,0.75%。配制 膠黏劑時，將酚醛環氧樹脂F51、石英砂、鄰苯二甲酸二丁酯等混合均勻，然后依次加入雙 (4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，三-(二甲胺基甲基)苯酚及KH-550等固化劑、固化促進劑及 偶聯劑，混合均勻，備用。
[0032] 示例6:酚醛環氧樹脂F51，45% ;雙(4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，14.5% ;石英砂， 32.5% ;鄰苯二甲酸二丁酯，5.0% ;三-(二甲胺基甲基)苯酚，2.5% ;KH-550,0.5%。配制膠 黏劑時，將酚醛環氧樹脂F51、石英砂、鄰苯二甲酸二丁酯等混合均勻，然后依次加入雙(4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，三-(二甲胺基甲基)苯酚及KH-550等固化劑、固化促進劑及偶聯 劑，混合均勻，備用。
[0033] 示例7:酚醛環氧樹脂F51，50% ;雙(4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，17.5% ;石英砂， 23.5%;鄰苯二甲酸二丁酯，6.75%;三-(二甲胺基甲基）苯酚，1.5%;1〇1-550,0.75%。配制 膠黏劑時，將酚醛環氧樹脂F51、石英砂、鄰苯二甲酸二丁酯等混合均勻，然后依次加入雙 (4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，三-(二甲胺基甲基)苯酚及KH-550等固化劑、固化促進劑及 偶聯劑，混合均勻，備用。
[0034] 示例8 :膠黏劑組成：酚醛環氧樹脂F51，55% ;雙（4-氨基-3-甲基環己基）甲烷， 21.5%;石英砂，17.5%;鄰苯二甲酸二丁酯，3.75%;三-(二甲胺基甲基)苯酚，1.5%;101- 550,0.75%。配制膠黏劑時，將酚醛環氧樹脂F51、石英砂、鄰苯二甲酸二丁酯等混合均勻， 然后依次加入雙（4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，三-(二甲胺基甲基）苯酚及KH-550等固化 劑、固化促進劑及偶聯劑，混合均勻，備用。
[0035]采用噴砂方法對鋼管的內外壁除銹，在一個圓盤型的聚乙烯墊片上涂抹上硅油， 利用法蘭將墊片固定在鋼管的兩端。
[0036]將鋼管水平放置在拖輪上。將新鮮配制的膠黏劑灌裝入鋼管內，帶膠黏劑通過自 流平方式均勻分散在鋼管底部時，開動拖輪并調節拖輪的轉速為250r/min，勻速旋轉，經過 1小時的旋轉后，停止旋轉，檢查產品質量。
[0037]各性能測試采用的國家標準：
[0038] 抗拉強度(MPa)GB/T 228-1987
[0039] 彎曲強度(MPa)GB/T 9341-2000
[0040] 附著力（級)GB/T1720-1989
[0041] 沖擊強度（J/cm2)GB/T 1843-2008
[0042] 巴氏硬度(H)GB/T 3854
[0043] 使用溫度范圍、耐酸、耐堿及各種介質等能力是通過將已經固化的膠黏劑浸泡于 各介質24小時后，觀察膠黏劑的分解情況得出的結論，此結果是通過觀察現象得到的。 [0044]以上配方的測試結果可概括為:抗拉強度為50_95MPa，彎曲強度為45_94MPa，附著 力（級）I-II級，沖擊強度為0.55-0.65J/cm 2，使用溫度為-40-126°C，巴氏硬度為59-98H，耐 酸堿及海水介質的能力較好。
[0045][示例1 ]和[示例2 ]結果分析
[0048] "〇"表示可以使用；"Λ"表示不可以使用
[0049][示例3]和[示例4]結果分析
[0052] "〇"表示可以使用；"Λ"表示不可以使用
[0053][示例5]和[示例6]結果分析
[0056] "〇"表示可以使用；"Λ"表示不可以使用
[0057][示例7]和[示例8]結果分析
[0060] "〇"表示可以使用；"Λ"表示不可以使用
[0061] 應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解， 在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些 等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
【主權項】
1. 一種聚合物基復合鋼管的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 步驟一:鋼管預處理除銹 采用噴砂除銹工藝對鋼管（3)進行除銹處理，噴砂除銹處理時間為15-30min，采用20-40目石英砂為除銹介質； 步驟二:旋涂步驟 將步驟一處理的鋼管（3)放入旋涂設備的拖輪(2)之間，將膠黏劑注入鋼管中，膠黏劑 通過自流平均勻分散在鋼管（3)中，通過聚四氟乙烯環形圓盤和法蘭將鋼管（3)的兩端封 端，啟動控制裝置使得拖輪(2)轉動，轉速在80-120r/min，旋涂的時間為60-90min，旋涂的 溫度為15-30 °C。2. 如權利要求1所述的一種聚合物基復合鋼管的制備方法，其特征在于步驟一中所述 的除銹時間：12米長鋼管的噴砂時間為30分鐘，6米長鋼管的噴砂時間為20分鐘;3米長鋼管 的噴砂時間為15分鐘。3. 如權利要求1所述的一種聚合物基復合鋼管的制備方法，其特征在于步驟二中所述 的旋涂設備包括底座（1)，拖輪(2)和控制裝置，所述拖輪(2)位于底座（1)上，所述底座（1) 的數量為4個，且平行設置，拖輪(2)位于底座（1)的兩端，所述控制裝置用于控制拖輪(2)的 轉動，所述控制裝置包括相連接的電動機(4)和電極控制器(5)。4. 如權利要求3所述的一種聚合物基復合鋼管的制備方法，其特征在于所述拖輪(2) 可調節的位于底座（1)上。5. 如權利要求1所述的一種聚合物基復合鋼管的制備方法，其特征在于所述的聚合物 基膠黏劑包括如下組分:酚醛環氧樹脂F51，25-55% ;雙(4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，5.5-21.5%;石英砂，17.5-55.5%;鄰苯二甲酸二丁酯，4-15%;三-(二甲胺基甲基)苯酚，0.5_ 5% ;KH-550，0.5-1.0% ;將酚醛環氧樹脂F51、石英砂、鄰苯二甲酸二丁酯、三-(二甲胺基甲 基)苯酚及KH-550放入電動攪拌器的圓桶裝置中，開動電動攪拌器，轉速為500-750r/min， 攪拌時間7min，然后加入雙(4-氨基-3-甲基環己基）甲烷，繼續攪拌5min，既得膠黏劑。
【文檔編號】C09J11/04GK106076792SQ201610657325
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月11日 公開號201610657325.6, CN 106076792 A, CN 106076792A, CN 201610657325, CN-A-106076792, CN106076792 A, CN106076792A, CN201610657325, CN201610657325.6
【發明人】趙金生, 趙學貴, 王飛
【申請人】山東澳星陶瓷復合管有限公司, 趙金生