CN105172285A - 软体复合材料、其制造方法以及修补油罐的方法 - Google Patents

软体复合材料、其制造方法以及修补油罐的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及软体复合材料、其制造方法以及修补油罐的方法。软体复合材料，包括阻隔层、设置在阻隔层内侧的第一耐油层以及设置在阻隔层外侧的第二耐油层。制造方法采用流延设备共挤、再经过辊轮的挤压、冷却形成三合一的复合膜。修复方法包括：清洁罐体内表面，将反应性胶粘剂涂敷在罐体内表面；在反应性胶粘剂上粘贴网布；在网布上再涂敷反应性胶粘剂；在反应性胶粘剂上粘结软体复合材料。本发明的软体复合材料有很高的强度、耐油性能和超高阻隔油品渗漏性能，适用于非开挖快速修复油罐。

Description

软体复合材料、其制造方法以及修补油罐的方法
【技术领域】
本发明涉及一种软体复合材料、其制造方法以及修补油罐的方法，尤其涉及一种非开挖快速修复油罐的方法。
【背景技术】
自从人类使用油罐以来，加油站大多都把油罐埋在地下，多年过去了都出现了不同程度的腐蚀损坏。依照目前的技术只有把罐体从地下挖出来，做一个新罐再装进去。这样不但罐体成本很高，而且施工成本也很高，施工时间很长，破坏环境，对人们生活带来不便，浪费许多社会资源。而且被挖出来的旧罐还要进行后期回收处理。这个过程还要耗费大量的能耗。
随着时间的推移，埋地罐的使用时间越来越长，受腐蚀的程度就越来越严重数量也越来越多。因此非常有必要开发一种施工方便、不破坏环境的有效的修复技术。本发明是采用一种软体复合膜，对油品有超高的阻隔滲漏性能的复合膜材料，巧妙地运用反应性固化的胶粘剂和织物层，将软体的囊体粘贴在油罐内壁，胶粘剂固化后与复合膜囊体形成一层坚固的阻隔油品渗漏的内层的技术。施工操作非常简便、成本很低、消耗社会能耗又极少，又能完美解决了现有技术中存在的缺陷。
【发明内容】
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种有高强度、具有高阻隔油品渗漏的软体复合材料以及其制造方法、以及将该软体复合材料用于修复油罐的方法。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是提供了一种软体复合材料，其包括阻隔层、设置在阻隔层内侧的第一耐油层以及设置在阻隔层外侧的第二耐油层。
根据本发明的优选技术方案：还包括设置在第二耐油层外侧的增强层。
根据本发明的优选技术方案：所述第一耐油层和/或第二耐油层是一层对油品没有或极少析出物质污染油品的耐油层，采用80A-90A聚醚型聚氨酯，所述阻隔层为高阻隔型防油品渗漏的聚氨酯。所述阻隔层为由芳香族二异氰酸酯与小分子二醇反应得到的热塑性聚氨酯。
根据本发明的优选技术方案：所述增强层为编织物或网布或无纺布或为加入玻璃纤维的编织物或无纺布。
根据本发明的优选技术方案：所述增强层浸渍或者涂敷了反应性胶粘剂。
根据本发明的优选技术方案：所述反应性胶粘剂为反应性硅橡胶胶粘剂、反应性聚氨酯胶粘剂、反应性聚氨酯热熔胶或者单组分湿气固化型胶粘剂、双组分反应型热固聚氨酯或环氧树脂胶。
本发明还提供了一种制造上述软体复合材料的方法，其包括：
在三层共挤的流延设备上共设置有三台挤出机，每台挤出机都有一个独立的喂料装置，在三个喂料装置内分别存放有用于制做第一耐油层的聚醚型耐油的聚氨酯原料、用于制做阻隔层的阻隔型聚氨酯和用于制做第二耐油层的聚醚型耐油的聚氨酯原料，三层共挤设备上同时挤出第一耐油层、阻隔层和第二耐油层的熔融胶到一个设置好的三合一的模腔内汇合，重点由于中间阻隔层的熔融温度比第一耐油层和第二耐油层高出30摄氏度至60摄氏度，在模具分层位置设置石棉层隔热，让阻隔层的熔胶在和第一耐油层和第二耐油层熔胶汇合时温度相当或略高。让三股熔融胶体有序地分层次地合为一体。再经过辊轮的挤压、冷却形成了三合一的复合膜。
本发明还提供了一种软体复合材料修复油罐的方法，包括：
清洁罐体内表面，将反应性胶粘剂涂敷在罐体内表面；
在所述反应性胶粘剂上粘贴网布；
在所述网布上涂敷所述反应性胶粘剂；
在所述反应性胶粘剂上粘结软体复合材料，所述软体复合材料包括阻隔层、设置在阻隔层内侧的第一耐油层以及设置在阻隔层外侧的第二耐油层。
在本发明技术方案中，软体复合材料修复油罐的方法还包括：
清洁罐体内表面，将反应性胶粘剂涂敷在罐体内表面；
在所述反应性胶粘剂上粘贴网布；
在所述网布上涂敷所述反应性胶粘剂；
在所述反应性胶粘剂上粘结软体复合材料；
所述软体复合材料包括阻隔层、设置在阻隔层内侧的第一耐油层、设置在阻隔层外侧的第二耐油层、设置在第二耐油层外侧的增强层；
将增强层外表面涂敷所述反应性胶粘剂，将涂敷有所述反应性胶粘剂的增强层与涂敷所述反应性胶粘剂的所述网布粘结。
根据本发明的优选技术方案：所述反应性胶粘剂为反应性硅橡胶胶粘剂、反应性聚氨酯胶粘剂、反应性聚氨酯热熔胶或者单组分湿气固化型胶粘剂、双组分反应型热固聚氨酯或环氧树脂胶。
根据本发明的优选技术方案：所述网布为编织物或加入玻璃纤维的编织物。
根据本发明的优选技术方案：通过高周波焊接的方式将多块软体复合材料焊接在一起形成片体、囊体或罐状体。
本发明的软体复合材料有很高的强度和耐油性能，采用本发明公开的技术方案可以适用于非开挖快速修复油罐，具有很强的实用性。
【附图说明】
图1本发明软体复合材料剖面结构示意图；
图2用软体复合材料修复油罐后的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
以下结合附图对本发明技术方案进行详细说明：
图1为本发明新型软体复合材料101剖面结构示意图，其包括：第一耐油层202，其单层厚度0.2毫米至2毫米。第一耐油层202是使用一种干净的80A-90A聚醚型的聚氨酯原料，聚合时把一些容易析出的添加剂如抗氧剂、蜡等去除，这样就不会有小物质析出而对油品产生污染。在其它实施方式中，如果有需要也可以换成永久导静电材料。通过使用静电材料可以将油桶中产生的静电消散出去。
第二层203为阻隔层，单层厚度0.2-0.5毫米，是一种高阻隔型油品渗漏的聚氨酯，具体为由芳香族二异氰酸酯与小分子二醇反应得到的热塑性聚氨酯原料。
第二耐油层204单层厚度0.5-2毫米，其材质与第一耐油层202一样或类似。第一耐油层202和第二耐油层204为一层对油品没有或极少析出物质污染油品的耐油层。如果有需要也可以换成永久导静电材料。通过使用静电材料可以将油桶中产生的静电消散出去。
第四层为增强层201，其单层厚度0.5-5毫米。为了容易吸收胶粘剂一般采用网布、无纺布，如果需要增强其固化后的刚性和强度，还可以在无纺布纺织时添加玻璃纤维。在本实施方式中，增强层201为织物层，根据施工需要可以将增强层201设置在第二耐油层204外侧，也可以单层直接先贴在油罐内壁102胶粘层上，然后在增强层201外表面再涂敷反应性胶粘剂102，(这样会使涂胶更加均匀，更重要的是外部金属罐与内层复合膜内层的热胀冷缩比率不同，中间有一层网布(增强层)201会很好的来吸收释放掉这部分产生的应力开裂等)。然后再贴上由阻隔层203、设置在阻隔层203内侧的第一耐油层202以及设置在阻隔层203外侧的第二耐油层204组成的三层膜；待反应性胶粘剂固化后会形成坚固的内层。
增强层201在实施修补前要浸渍或者涂敷了反应性胶粘剂102。所述反应性胶粘剂102优选为为反应性硅橡胶胶粘剂、反应性聚氨酯胶粘剂、反应性聚氨酯热熔胶或者单组分湿气固化型胶粘剂或者双组分反应型热固聚氨酯或环氧树脂胶。
本发明还提供了这种新型软体复合材料的制造方法，所述生产方法包括步骤：如果增强层201是设置贴合在第二耐油层204外侧，那将增强层201放卷在三层共挤的流延设备上，在多三层共挤设备上同时挤出第一耐油层202、阻隔层203和第二耐油层202，使得所述第一耐油层202、阻隔层203和第二层耐油层202与增强层201热熔并贴合在一起，从而得到耐油层202、阻隔层203和第二层耐油层202，使得所述耐油层202、阻隔层203和第二层耐油层202与增强层201合为一体的软体复合材料。
在本发明的优选技术方案中，所述的三层共挤的流延设备上共设置有三台挤出机，每台挤出机都有一个独立的喂料装置，在三个喂料装置内分别存放有用于制做第一耐油层202的聚醚型耐油的TPU聚氨酯原料、用于制做阻隔层203的阻隔型聚氨酯和用于制做第二耐油层204的聚醚型耐油的TPU聚氨酯原料。
三台挤出机使用不同的加工条件分别把三种不同的材料熔成熔胶体挤到一个三合一的流延模腔内，三股不同的熔胶体就会有序地汇聚在一起，熔成三合一体的溶胶，溶胶流到放卷的增强层201上，通过同步的牵引和挤压辊的压合形成共四层的软体复合材料101。
修复油罐的本体是采用高频热合高周波焊接的方式将高阻隔油品渗漏的软体复合材料101制成所需要形状的片材或囊体或罐状体。通常都需要前期准备工作是要做油罐清洗，可能需要使用除油剂清除油罐内壁的老油渍然后打底胶处理。然后测量设计要修补部分(局部或整体)的尺寸图纸，根据图纸焊接所需要的本体。根据现场油罐的修复需求，可选择不同的复合膜、粘合剂和不同的施工方案。
方案一：
选用双组分反应型热固聚氨酯或环氧树脂胶。
操作人员通过储油罐人孔103进入到储油罐内进行操作，步骤包括：
1、清洁储油罐的罐体内表面106，将反应性胶粘剂102(双组分反应型热固聚氨酯或环氧树脂胶混好的)涂敷在罐体内表面106；
2、在所述反应性胶粘剂102上粘贴网布104；
3、在所述网布104上涂敷所述反应性胶粘剂102；这样会使涂胶更加均匀，更重要的是外部金属罐与内层复合膜内层的热胀冷缩比率不同，中间有一层网布会很好的来吸收释放掉这部分产生的应力开裂等。
4、在所述反应性胶粘剂102上粘结软体复合材料101，在方案二中，所述软体复合材料101包括阻隔层203、设置在阻隔层203内侧的第一耐油层202、设置在阻隔层203外侧的第二耐油层204。204与涂敷所述反应性胶粘剂102的所述网布104粘结。双组分粘合剂便会在几个小时内自身充分反应固化，与101本体形成一层坚固的内层，建议修复48小时后装油。
方案二：
选用双组分反应型热固聚氨酯或环氧树脂胶。
操作人员通过储油罐人孔103进入到储油罐内进行操作，步骤包括：
1、清洁储油罐的罐体内表面106，将反应性胶粘剂102(双组分反应型热固聚氨酯或环氧树脂胶混好的)涂敷在罐体内表面106；
2、在所述反应性胶粘剂102上粘贴网布104；
3、在所述网布104上涂敷所述反应性胶粘剂102；
4、在所述反应性胶粘剂102上粘结软体复合材料101，在方案二中，所述软体复合材料101包括阻隔层203、设置在阻隔层203内侧的第一耐油层202、设置在阻隔层203外侧的第二耐油层204、设置在第二耐油层204外侧的增强层201，将增强层201外表面涂敷所述反应性胶粘剂102，将涂敷有所述反应性胶粘剂102的增强层201与涂敷所述反应性胶粘剂102的所述网布104粘结。双组分粘合剂便会在几个小时内自充分反应固化，形成一层坚固的内层，建议修复48小时后装油。
本发明软体复合材料具有超高的强度和韧性；具有对于油品超高耐油性能和阻隔性能，有效地防止油品渗漏，施工非常方便、节省能耗。而且本发明中所述的软体复合材料生产方法适合自动化批量生产，生产效率也很高。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种软体复合材料，其特征在于：其包括阻隔层(203)、设置在阻隔层(203)内侧的第一耐油层(202)以及设置在阻隔层(203)外侧的第二耐油层(204)。
2.根据权利要求1所述的软体复合材料，其特征在于：还包括设置在第二耐油层(204)外侧的增强层(201)。
3.根据权利要求1所述的软体复合材料，其特征在于：所述第一耐油层(202)和/或第二耐油层(204)是80A-90A聚醚型聚氨酯，所述阻隔层(203)为高阻隔型防油品渗漏的聚氨酯，具体是由芳香族二异氰酸酯与小分子二醇反应得到的热塑性聚氨酯。
4.根据权利要求2所述的软体复合材料，其特征在于：所述增强层(201)为编织物或网布或无纺布或为加入玻璃纤维的编织物。
5.一种制造如权利要求1所述的软体复合材料的方法，其包括：
在三层共挤的流延设备上共设置有三台挤出机，每台挤出机都有一个独立的喂料装置，在三个喂料装置内分别存放有用于制做第一耐油层(202)的聚醚型聚氨酯原料、用于制做阻隔层(203)的阻隔型聚氨酯和用于制做第二耐油层(204)的聚醚型聚氨酯原料，三层共挤设备上同时挤出第一耐油层(202)、阻隔层(203)和第二耐油层(204)的熔融胶到设置好的三合一的模腔内汇合，中间阻隔层(203)的熔融温度比第一耐油层(202)和第二耐油层(204)高出30摄氏度至60摄氏度，在模具分层位置设置石棉层隔热，让阻隔层(203)的熔胶在和第一耐油层(202)和第二耐油层(204)熔胶汇合时温度相当或略高，让三股熔融胶体有序地分层次地合为一体，再经过辊轮的挤压、冷却形成了三合一的复合膜。
6.一种运用如权利要求1所述的软体复合材料修复油罐的方法，其特征在于：
清洁罐体内表面(106)，将反应性胶粘剂(102)涂敷在罐体内表面(106)；
在所述反应性胶粘剂(102)上粘贴网布(104)；
在所述网布(104)上涂敷所述反应性胶粘剂(102)；
在所述反应性胶粘剂(102)上粘结软体复合材料(101)，所述软体复合材料(101)包括阻隔层(203)、设置在阻隔层(203)内侧的第一耐油层(202)以及设置在阻隔层(203)外侧的第二耐油层(204)。
7.根据权利要求6所述的软体复合材料修复油罐的方法，其特征在于：
清洁罐体内表面(106)，将反应性胶粘剂(102)涂敷在罐体内表面(106)；
在所述反应性胶粘剂(102)上粘贴网布(104)；
在所述网布(104)上涂敷所述反应性胶粘剂(102)；
在所述反应性胶粘剂(102)上粘结软体复合材料(101)；
所述软体复合材料(101)包括阻隔层(203)、设置在阻隔层(203)内侧的第一耐油层(202)、设置在阻隔层(203)外侧的第二耐油层(204)、设置在第二耐油层(204)外侧的增强层(201)；
将增强层(201)外表面涂敷所述反应性胶粘剂(102)，将涂敷有所述反应性胶粘剂(102)的增强层(201)与涂敷所述反应性胶粘剂(102)的所述网布(104)粘结。
8.根据权利要求7所述的软体复合材料修复油罐的方法，其特征在于：
所述网布(104)为编织物,优选加入玻璃纤维的编织物。
9.根据权利要求6至7其中之一所述的软体复合材料修复油罐的方法，其特征在于：
所述反应性胶粘剂(102)为反应性硅橡胶胶粘剂、反应性聚氨酯胶粘剂、反应性聚氨酯热熔胶或者单组分湿气固化型胶粘剂、双组分反应型热固聚氨酯或环氧树脂胶。
10.根据权利要求8所述的软体复合材料修复油罐的方法，其特征在于：通过高周波焊接的方式将多块软体复合材料(101)焊接在一起形成片体、囊体或罐状体。
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