CN104927731B - 一种修复深水管道的密封胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种修复深水管道的密封胶及其制备方法，该密封胶包括甲组分和乙组分，甲组分占密封胶的质量百分比为50‑72％，乙组分占密封胶的质量百分比为28‑50％,其中甲组分由弹性环氧树脂、增韧剂、流变改性剂、消泡剂组成，其重量配比为：弹性环氧树脂85‑95份，增韧剂5‑10份，流变改性剂8‑15份，消泡剂0.1‑0.2份；乙组分由憎水型固化剂、促进剂组成，其重量配比为：憎水型固化剂50‑90份，促进剂0.2‑0.8份。该密封胶能在水下完全固化，固化时间可控制在1‑12h，弹性好，粘接强度高，不会发生溶散、漂浮及卷缩等现象，并能经受海浪的冲击，对于海洋深水管道外表皮损伤的粘接修复具有非常好的效果，且制备工艺简单，易于工业化生产。

Description

一种修复深水管道的密封胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及密封胶技术领域，特别涉及一种修复深水管道的密封胶及其制备方法。

背景技术

对于深水的一些油气管道，由于在施工过程中或其他的原因会对管道表面的保护层造成损伤，为了保证其不备海水腐蚀，需要对破损处进行粘接修复。特别是对于深水柔性立管，其管径可以随着输送油压的变化而变化，对密封胶的要求更高，需要密封胶能高压、有一定弹性，同时由于该输油管道处于深水中如水下1000-1500m，柔性立管如果损伤，固化的条件苛刻，并且需要使用水下机器人ROV操作，工艺必须简单，否则很有可能会失败。而国内对于此种密封胶的研究基本未见报道。

近年来，国内外已研究了一系列的水下胶粘技术及水下施工的密封胶。在使用密封胶的施工过程中，要求粘接面干燥、整洁、无污染，但对于各种水下建筑物如水下管道、油气管道等的粘接、密封修复都需要在水下粘接、此时被粘接物质表面不仅有水还有泥沙等，会对粘接物质产生不利的影响，另外在水下施工就对固化物在水中的密度及水溶性有严格的要求，密度太小，施工时会被水流冲走；密度太大，会沉到水底。在实际的使用过程中，有些产品虽能水下固化，但是固化效果不佳难以在材料表面形成连续膜、附着力差、寿命短。综上，目前的密封胶在条件苛刻的水下固化效果不佳，弹性较差，难以满足海洋深水管道外防水层破裂修复的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种水下完全固化、弹性好粘接强度高的修复深水管道的密封胶及其制备方法。

本发明第一方面提供了一种修复深水管道的密封胶，该密封胶包括甲组分和乙组分，甲组分占密封胶的质量百分比为50-72％，乙组分占密封胶的质量百分比为28-50％,其中甲组分由弹性环氧树脂、增韧剂、流变改性剂、消泡剂组成，其重量配比为：弹性环氧树脂85-95份，增韧剂5-10份，流变改性剂8-15份，消泡剂0.1-0.2份；乙组分由憎水型固化剂、促进剂组成，其重量配比为：憎水型固化剂50-90份，促进剂0.2-0.8份。

本发明第二方面提供了一种修复深水管道的密封胶的制备方法，其步骤包括：

(1)甲组分的制备：称取80-95份的弹性环氧树脂、5-10份增韧剂、搅拌均匀；然后加入8-15份的流变改性剂，0.1-0.2份的消泡剂搅拌1-2h。

(2)乙组分的制备：称取50-90份憎水型固化剂，0.2-0.8份的促进剂，搅拌均匀。

(3)将甲组分、乙组分混合均匀，使甲组分占密封胶的质量百分比为50-72％，乙组分占密封胶的质量百分比为28-50％，除掉气泡后即得产品。

本发明提供的修复深水管道的密封胶及其制备方法的有益效果是：该密封胶能在水下完全固化，固化时间可控制在1-12h，弹性好，粘接强度高，不会发生溶散、漂浮及卷缩等现象，并能经受海浪的冲击，对于海洋深水管道外表皮损伤的粘接修复具有非常好的效果，且工艺简单，使用简单方便，易于工业化生产。该密封胶能够粘接深水管道外防水层在安装和使用过程中产生小的损伤、划痕或者磨损，防止海水灌入中间铠装层，腐蚀金属铠装层，从而防止深水管道的失效。

具体实施方式

本发明第一方面提供了一种修复深水管道的密封胶，该密封胶包括甲组分和乙组分，甲组分占密封胶的质量百分比为50-72％，乙组分占密封胶的质量百分比为28-50％,其中甲组分由弹性环氧树脂、增韧剂、流变改性剂、消泡剂组成，其重量配比为：弹性环氧树脂85-95份，增韧剂5-10份，流变改性剂8-15份，消泡剂0.1-0.2份；乙组分由憎水型固化剂、促进剂组成，其重量配比为：憎水型固化剂50-90份，促进剂0.2-0.8份。

优选的，所述增韧剂为聚硫橡胶、端环氧丁腈橡胶中的一种或几种。

优选的，所述流变改性剂为纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙中的一种或几种。

优选的，消泡剂是型号为E8的消泡剂。

优选的，所述促进剂为2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚。

优选的，所述憎水型固化剂由憎水型固化剂Ⅰ和憎水型固化剂Ⅱ组成，所述憎水型固化剂Ⅰ为810水下固化剂，所述憎水型固化剂Ⅱ为JA-IS水下环氧树脂固化剂、JA-1S水下环氧树脂固化剂中的一种或几种。

更加优选的，所述憎水型固化剂Ⅰ与憎水型固化剂Ⅱ的质量比为2-4:3-5。

优选的，所述弹性环氧树脂为MS-1086T弹性环氧树脂。

本发明第二方面提供了一种修复深水管道的密封胶的制备方法，其步骤包括：

(1)甲组分的制备：称取80-95份的弹性环氧树脂、5-10份增韧剂、搅拌均匀；然后加入8-15份的流变改性剂，0.1-0.2份的消泡剂搅拌1-2h。

(2)乙组分的制备：称取50-90份憎水型固化剂，0.2-0.8份的促进剂，搅拌均匀。

(3)将甲组分、乙组分混合均匀，使甲组分占密封胶的质量百分比为50-72％，乙组分占密封胶的质量百分比为28-50％，除掉气泡后即得产品。

优选的，所述除掉气泡为置于真空下30分钟以除去气泡。

下面将结合实施例对本发明提供的一种修复深水管道的密封胶及其制备方法予以进一步说明。

实施例1：

本实施例提供了一种修复深水管道的密封胶，该密封胶由甲组分和乙组分组成，甲组分与乙组分的质量比为1:0.55,其中甲组分由MS-1086T弹性环氧树脂、聚硫橡胶、纳米氧化铝、E8消泡剂组成，其重量配比为：MS-1086T弹性环氧树脂85份，聚硫橡胶5份，纳米氧化铝10份，E8消泡剂0.1份；乙组分由810固化剂、JA-IS水下环氧树脂固化剂、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚组成，其重量配比为：810固化剂20份，JA-IS水下环氧树脂固化剂35份，2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.2份。

所述密封胶按如下方法进行制备，具体步骤为：

(1)甲组分的制备：称取85份的MS-1086T弹性环氧树脂、5份聚硫橡胶、搅拌均匀；然后加入10份的纳米氧化铝，0.1份的消泡剂高速搅拌2h。

(2)乙组分的制备：称取20份810固化剂，35份JA-IS潮湿水下环氧树脂固化剂，0.2-0.8份的2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚，搅拌均匀。

(3)将生产的100份甲组分和55份乙组分混合均匀后，放在真空条件下除气泡30min，即可使用。

本实施例所得到的修复深水管道的密封胶在水下可完全固化，且弹性好、粘接强度高，并进一步对密封胶进行了性能测试，其测试结果如下表：

实施例2：

本实施例提供了一种修复深水管道的密封胶，该密封胶由甲组分和乙组分组成，甲组分与乙组分的质量比为1:0.6,其中甲组分由MS-1086T弹性环氧树脂、环氧丁腈橡胶、纳米二氧化硅、E8消泡剂组成，其重量配比为：MS-1086T弹性环氧树脂80份，环氧丁腈橡胶5份，纳米二氧化硅15份，E8消泡剂0.15份；乙组分由810固化剂、JA-IS潮湿水下环氧树脂固化剂、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚组成，其重量配比为：810固化剂30份，JA-IS潮湿水下环氧树脂固化剂30份，2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.5份。

所述密封胶按如下方法进行制备，具体步骤为：

(1)甲组分的制备：称取80份的MS-1086T弹性环氧树脂、5份端环氧丁腈橡胶、搅拌均匀；然后加入15份的纳米二氧化硅，0.15份的E8消泡剂高速搅拌1.5h。

(2)乙组分的制备：称取30份810固化剂，30份JA-IS潮湿水下环氧树脂固化剂，0.5份的2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚，然后搅拌均匀即可。

(3)将生产的100份甲组分和60份乙组分混合均匀后，放在真空条件下除气泡30min，即可使用。

本实施例所得到的修复深水管道的密封胶在水下可完全固化，且弹性好、粘接强度高，并进一步对密封胶进行了性能测试，其测试结果如下表：

实施例3

本实施例提供了一种修复深水管道的密封胶，该密封胶由甲组分和乙组分组成，甲组分与乙组分的质量比为1:0.7,其中甲组分由MS-1086T弹性环氧树脂、聚硫橡胶、纳米碳酸钙、E8消泡剂组成，其重量配比为：MS-1086T弹性环氧树脂90份，聚硫橡胶5份，纳米碳酸钙5份，E8消泡剂0.1份；乙组分由810固化剂、JA-1S强力水下环氧树脂固化剂、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚组成，其重量配比为：810固化剂30份，JA-1S强力水下环氧树脂固化剂40份，2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.5份。

所述密封胶按如下方法进行制备，具体步骤为：

(1)甲组分的制备：称取90份的MS-1086T弹性环氧树脂、5份聚硫橡胶、搅拌均匀；然后加入5份的纳米碳酸钙，0.1份的消泡剂高速搅拌2h。

(2)乙组分的制备：称取30份810固化剂，40份JA-1S强力水下环氧树脂固化剂，0.5份的2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚，然后搅拌均匀即可。

(3)将生产的100份甲组分和70份乙组分混合均匀后，放在真空条件下除气泡30min，即可使用。

本实施例所得到的修复深水管道的密封胶在水下可完全固化，且弹性好、粘接强度高，并进一步对密封胶进行了性能测试，其测试结果如下表：

实施例4

本实施例提供了一种修复深水管道的密封胶，该密封胶由甲组分和乙组分组成，甲组分与乙组分的质量比为1:0.8,其中甲组分由MS-1086T弹性环氧树脂、聚硫橡胶、纳米二氧化硅、E8消泡剂组成，其重量配比为：MS-1086T弹性环氧树脂85份，聚硫橡胶8份，纳米二氧化硅7份，E8消泡剂0.2份；乙组分由810固化剂、JA-1S强力水下环氧树脂固化剂、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚组成，其重量配比为：810固化剂40份，JA-1S强力水下环氧树脂固化剂40份，2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.3份。

所述密封胶按如下方法进行制备，具体步骤为：

(1)甲组分的制备：称取85份的MS-1086T弹性环氧树脂、8份聚硫橡胶、搅拌均匀；然后加入7份的纳米二氧化硅，0.2份的消泡剂高速搅拌2h。

(2)乙组分的制备：称取40份810固化剂，40份JA-1S强力水下环氧树脂固化剂，0.3份的2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚，然后搅拌均匀即可。

(3)将生产的100份甲组分和80份乙组分混合均匀后，放在真空条件下除气泡30min，即可使用。

本实施例所得到的修复深水管道的密封胶在水下可完全固化，且弹性好、粘接强度高，并进一步对密封胶进行了性能测试，其测试结果如下表：

由实施例1至4的密封胶性能测试结果可见，各实施例所制得的修复深水管道的密封胶能在水下完全固化，固化时间可控制在1-12h，弹性好，粘接强度高，不会发生溶散、漂浮及卷缩等现象。弹性环氧树脂与憎水型固化剂等按特定比例复配，实现了水下完全固化的效果，且固化物呈高弹性状态，柔韧性好，进一步添加一定比例的增韧剂以增加固化物柔韧性，从而提高密封胶的断裂伸长率，降低脆性，适当比例的流变改性剂可以调控密封胶的粘度等特性，从而增加密封胶的连接强度，消泡剂减少起泡，促进剂可提高固化效率，各个组分相互配合，提高密封胶的性能，使其在海水中不会发生溶散、漂浮及卷缩等现象，并能经受海浪的冲击，在材料表面能形成连续膜、附着力佳、寿命长，对海洋深水管道外表皮损伤的粘接修复具有非常好的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种修复深水管道的密封胶，其特征在于：该密封胶包括甲组分和乙组分，甲组分占密封胶的质量百分比为50-72％，乙组分占密封胶的质量百分比为28-50％,其中甲组分由弹性环氧树脂、增韧剂、流变改性剂、消泡剂组成，其重量配比为：弹性环氧树脂85-95份，增韧剂5-10份，流变改性剂8-15份，消泡剂0.1-0.2份；乙组分由憎水型固化剂、促进剂组成，其重量配比为：憎水型固化剂50-90份，促进剂0.2-0.8份。

2.如权利要求1所述的修复深水管道的密封胶，其特征在于：所述增韧剂为聚硫橡胶、端环氧丁腈橡胶中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的修复深水管道的密封胶，其特征在于：所述流变改性剂为纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的修复深水管道的密封胶，其特征在于：所述消泡剂是型号为E8的消泡剂。

5.如权利要求1所述的修复深水管道的密封胶，其特征在于：所述憎水型固化剂由憎水型固化剂Ⅰ和憎水型固化剂Ⅱ组成，所述憎水型固化剂Ⅰ为810水下固化剂，所述憎水型固化剂Ⅱ为JA-IS水下环氧树脂固化剂、JA-1S水下环氧树脂固化剂中的一种或几种。

6.如权利要求5所述的修复深水管道的密封胶，其特征在于：所述憎水型固化剂Ⅰ与憎水型固化剂Ⅱ的质量比为2-4:3-5。

7.如权利要求1所述的修复深水管道的密封胶，其特征在于：所述促进剂为2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚。

8.如权利要求1所述的修复深水管道的密封胶，其特征在于：所述弹性环氧树脂为MS-1086T弹性环氧树脂。

9.一种修复深水管道的密封胶的制备方法，其步骤包括：

(1)甲组分的制备：称取80-95份的弹性环氧树脂、5-10份增韧剂、搅拌均匀；然后加入8-15份的流变改性剂，0.1-0.2份的消泡剂搅拌1-2h；

(2)乙组分的制备：称取30-90份憎水型固化剂，0.2-0.8份的促进剂，搅拌均匀；

(3)将甲组分、乙组分混合均匀，使甲组分占密封胶的质量百分比为50-72％，乙组分占密封胶的质量百分比为28-50％，除掉气泡后即得产品。

10.如权利要求9所述的修复深水管道的密封胶的制备方法，其特征在于：所述除掉气泡为置于真空下30分钟以除去气泡。