CN102634296A - 一种自融合防腐胶带及其自融合胶黏剂的制备方法 - Google Patents

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刘长海
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Abstract

本发明揭示了一种自融合防腐胶带及其自融合胶黏剂的制备方法，该胶带包括层叠设置的自融合胶黏剂层和背材层，其中背材层为弹性体与聚乙烯共挤而成的双层结构，该自融合胶黏剂层的一面与背材层的聚乙烯相粘结，且自融合胶黏剂层为由丁基橡胶、聚乙烯、无机增强粉料、增黏树脂、增塑剂及抗氧剂按配比的混合胶体。本发明技术方案的应用，基于自融合胶黏剂的压敏特性，在接触压力下就可以完成与被粘物的粘接；施工方便，对管体表面处理要求低，操作安全环保，此外还具有防腐效果好、具有穿刺融合性、耐化学性好和应用范围广等特性，不受管径和管件形状限制。

Description

一种自融合防腐胶带及其自融合胶黏剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于油、气埋地及架空钢质管道及其补口和弯管、三通等异性管件的自融合高分子防腐胶带，尤其涉及这种防腐胶带的自融合胶黏剂的制备方法。
背景技术
传统的油、气钢质管道防腐主要采用石油沥青外加玻璃布缠绕、媒沥青外加玻璃布缠绕、环氧媒沥青、没焦油磁漆等，这些防腐材料普遍存在着防腐效果差、耐低温性能不佳、环境污染、使用有毒溶剂（甲苯等）影响健康。目前流行的钢管防腐方式为3PE热缩带。该材料管道防腐密封性强，机械强度高，但在实际应用过程中经常因为人工烘烤差异导致粘接质量不稳定，且这种防腐方式受自身限制用于新建管线尚可，无法用于大修管线、异形管件的维护之用。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种自融合防腐胶带及其自融合胶黏剂的制备方法，以使该种胶带具有哦自融合特性、对压力敏感、粘接强度大、密封性强、耐低温性能优越等特性，且解决环保及施工便利性的问题。
本发明的上述首个目的得以实现的技术方案为：一种自融合防腐胶带，其特征在于包括层叠设置的自融合胶黏剂层和背材层，其中所述背材层为弹性体与聚乙烯共挤而成的双层结构，所述自融合胶黏剂层的一面与背材层的聚乙烯相粘结，且自融合胶黏剂层为由丁基橡胶、聚乙烯、无机增强粉料、增黏树脂、增塑剂及抗氧剂按配比的混合胶体。所述混合胶体的配比按质量分数为：丁基橡胶10～45份，聚乙烯5～10份，增塑剂5～25份，无机增强粉料15～40份，抗氧剂0.05份，增黏树脂15～25份。
上述方案的进一步优化为：所述无机增强粉料至少为碳酸钙、炭黑、滑石粉或硅微粉；所述增黏树脂为与丁基橡胶具相容性的C5石油树脂、萜烯树脂或两者的混合物；所述增塑剂为环烷油、低分子量聚异丁烯或两者的混合物。
更进一步地，所述自融合防腐胶带还包括设于自融合胶黏剂层相对于背材层另一面上的防粘膜层。
本发明的上述第二个目的得以实现的技术方案为：防腐胶带用自融合胶黏剂的制备方法，其特征在于：Ⅰ、按质量分数配比丁基橡胶10～45份，聚乙烯5～10份，增塑剂5～25份，无机增强粉料15～40份，抗氧剂0.05份，增黏树脂15～25份；Ⅱ、将丁基橡胶、聚乙烯和增塑剂加入捏合机，在145±10℃下捏合0.5～1小时；Ⅲ、加入抗氧剂、增黏树脂和无机增强粉料捏合0.5～1小时制成胶料。
进一步地，所述自融合胶黏剂的质量分数配比中还包括1份以下的色料，在步骤Ⅲ中与增黏树脂一并捏合。
本发明技术方案的应用，其突出效果分别来看：
1、基于自融合胶黏剂的压敏特性，在接触压力下就可以完成与被粘物的粘接；
2、防腐效果好，粘接强度高，特别与背材层配合良好，可以达到粘接界面融合，在外力作用下呈现内聚破坏特征；
3、具有穿刺融合性，轻微缺陷可自我修复，以达到最佳密封效果；
4、耐化学性好，可以彻底阻断水氧，杜绝水汽侵入和微生物腐蚀；
5、施工方便，对管体表面处理要求低，操作安全环保；
6、应用范围广，不受管径和管件形状限制，可用于油气管道及其补口的防腐和修复，也可以用于异性构件或小型构件的防腐。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本发明自融合防腐胶带的层剖结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，是本发明研制的一种自融合防腐胶带一优选实施例的层剖结构示意图。从图示可见：该自融合防腐胶带层叠设置的自融合胶黏剂层3和背材层，其中背材层为弹性体1与聚乙烯2共挤而成的双层结构，该自融合胶黏剂层3的一面与背材层的聚乙烯2相粘结，且该自融合胶黏剂层为由丁基橡胶、聚乙烯、无机增强粉料、增黏树脂、增塑剂及抗氧剂按配比的混合胶体。该混合胶体的配比按质量分数为：丁基橡胶10～45份，聚乙烯5～10份，增塑剂5～25份，无机增强粉料15～40份，抗氧剂0.05份，增黏树脂15～25份。为防止胶带的自融合胶黏剂层不受环境中的灰尘和水汽等污染，也防止胶带自身粘连，该自融合防腐胶带还包括设于自融合胶黏剂层相对于背材层另一面上的防粘膜层4，该防粘膜层4与自融合胶黏剂层3不相容。
从进一步优化可选的范围来看，上述配比中无机增强粉料至少为碳酸钙、炭黑、滑石粉或硅微粉；增黏树脂为与丁基橡胶具相容性的C5石油树脂、萜烯树脂或两者的混合物；而增塑剂为环烷油、低分子量聚异丁烯或两者的混合物等。
再从该防腐胶带的核心——自融合胶黏剂的制法来看包括如下步骤：Ⅰ、按质量分数配比丁基橡胶10～45份，聚乙烯5～10份，增塑剂5～25份，无机增强粉料15～40份，抗氧剂0.05份，增黏树脂15～25份；Ⅱ、将丁基橡胶、聚乙烯和增塑剂加入捏合机，在145±10℃下捏合0.5～1小时；Ⅲ、加入抗氧剂、增黏树脂和无机增强粉料捏合0.5～1小时制成胶料。
再进一步优化来看：所述自融合胶黏剂的质量分数配比中还包括1份以下的色料，在步骤Ⅲ中与增黏树脂一并捏合。
实施例1：按质量分数（%）配比丁基橡胶（1751）14份，聚乙烯（7042）5份，三元乙丙橡胶（4045）10份，低分子量聚异丁烯（PB1400）18份，环烷油4.5份，碳酸钙25份，抗氧剂（1010）0.5份及C5石油树脂23份。
按上述各组分比例，准确称取制备自融合胶黏剂的原料。将丁基橡胶和三元乙丙橡胶加入捏合机中打碎，加入聚乙烯，在145±10℃下捏合熔融；加入低分子量聚异丁烯和环烷油，捏合0.5小时；再加入碳酸钙、抗氧剂和C5石油树脂，捏合1小时。将制备好的胶料通过涂胶机制成胶带，并按要求裁切。
测得胶带23±2℃剥离强度为20.5N/cm，剥离状态为内聚破坏，23±2℃剪切强度为0.056MPa，50±2℃剥离强度为3N/cm，内聚破坏，剪切强度为0.033MPa。
实施例2：按质量分数（%）配比丁基橡胶（1751）22份，聚乙烯（7042）10份，低分子量聚异丁烯（PB1400）7.5份，碳酸钙30份，炭黑8份，抗氧剂（1010）0.5份及C5石油树脂22份。
按上述各组分比例，准确称取制备自融合胶黏剂的原料。将丁基橡胶加入捏合机中打碎，加入聚乙烯，在145±10℃下捏合熔融；加入低分子量聚异丁烯和，捏合0.5小时；再加入碳酸钙、炭黑、抗氧剂和C5石油树脂，捏合1小时。将制备好的胶料通过涂胶机制成胶带，并按要求裁切。
测得胶带23±2℃剥离强度为42.6N/cm，剥离状态为内聚破坏，23±2℃剪切强度为0.076MPa，50±2℃剥离强度为4.7N/cm，内聚破坏，剪切强度为0.048MPa。
实施例3：按质量分数（%）配比丁基橡胶（1751）45份，聚乙烯（7042）8.5份，环烷油13份，碳酸钙16份，抗氧剂（1010）0.5份及萜烯树脂（TR-100）17份。
按上述各组分比例，准确称取制备自融合胶黏剂的原料。将丁基橡胶加入捏合机中打碎，加入聚乙烯，在145±10℃下捏合熔融；加入和环烷油，捏合0.5小时；再加入碳酸钙、抗氧剂和萜烯树脂，捏合1小时。将制备好的胶料通过涂胶机制成胶带，并按要求裁切。
测得胶带23±2℃剥离强度为49.0N/cm，剥离状态为内聚破坏，23±2℃剪切强度为0.088MPa，50±2℃剥离强度为6.7N/cm，内聚破坏，剪切强度为0.059MPa。
以上关于本发明防腐胶带产品结构的描述及其自融合胶黏剂制法的多个实施例说明可见，应用本发明的技术方案具有显著的技术效果，说明如下。
1、基于自融合胶黏剂的压敏特性，在接触压力下就可以完成与被粘物的粘接。
2、防腐效果好，粘接强度高，特别与背材层配合良好，可以达到粘接界面融合，在外力作用下呈现内聚破坏特征。
3、具有穿刺融合性，轻微缺陷可自我修复，以达到最佳密封效果。
4、耐化学性好，可以彻底阻断水氧，杜绝水汽侵入和微生物腐蚀。
5、施工方便，对管体表面处理要求低，操作安全环保。
6、应用范围广，不受管径和管件形状限制，可用于油气管道及其补口的防腐和修复，也可以用于异性构件或小型构件的防腐。

Claims (8)

1.一种自融合防腐胶带，其特征在于包括层叠设置的自融合胶黏剂层和背材层，其中所述背材层为弹性体与聚乙烯共挤而成的双层结构，所述自融合胶黏剂层的一面与背材层的聚乙烯相粘结，且自融合胶黏剂层为由丁基橡胶、聚乙烯、无机增强粉料、增黏树脂、增塑剂及抗氧剂按配比的混合胶体。
2.根据权利要求1所述的一种自融合防腐胶带，其特征在于所述混合胶体的配比按质量分数为：丁基橡胶10～45份，聚乙烯5～10份，增塑剂5～25份，无机增强粉料15～40份，抗氧剂0.05份，增黏树脂15～25份。
3.根据权利要求1或2所述的一种自融合防腐胶带，其特征在于：所述无机增强粉料至少为碳酸钙、炭黑、滑石粉或硅微粉。
4.根据权利要求1或2所述的一种自融合防腐胶带，其特征在于：所述增黏树脂为与丁基橡胶具相容性的C5石油树脂、萜烯树脂或两者的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的一种自融合防腐胶带，其特征在于：所述增塑剂为环烷油、低分子量聚异丁烯或两者的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种自融合防腐胶带，其特征在于：所述自融合防腐胶带还包括设于自融合胶黏剂层相对于背材层另一面上的防粘膜层。
7.防腐胶带用自融合胶黏剂的制备方法，其特征在于：Ⅰ、按质量分数配比丁基橡胶10～45份，聚乙烯5～10份，增塑剂5～25份，无机增强粉料15～40份，抗氧剂0.05份，增黏树脂15～25份；Ⅱ、将丁基橡胶、聚乙烯和增塑剂加入捏合机，在145±10℃下捏合0.5～1小时；Ⅲ、加入抗氧剂、增黏树脂和无机增强粉料捏合0.5～1小时制成胶料。
8.根据权利要求7所述的防腐胶带用自融合胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述自融合胶黏剂的质量分数配比中还包括1份以下的色料，在步骤Ⅲ中与增黏树脂一并捏合。
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