CN106318249A - 一种抗土壤应力强的聚乙烯防腐胶带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗土壤应力强的聚乙烯防腐胶带及其制备方法，该胶带由聚乙烯基膜和胶黏剂层组成，所述聚乙烯基膜由如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯基三叔丁氧基硅烷、双马来酰亚胺、乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物、纳米二氧化硅、三氧化二锑、促进剂DM、硬脂酸镁、异氰酸酯按照一定配比制成；所述胶黏剂层是由丁基橡胶、双酚A型环氧树脂、2，6‑二叔丁基‑4甲酚、纳米氧化锌、氧化镁、丙酮、邻苯二甲酸二丁酯、铁粉、硼粉、高岭土、交联剂DCP、氨基硅油、8‑羟基喹啉铜、木质素磺酸盐、乙烯基三叔丁氧基硅烷、有机硅树脂、聚酰胺按照一定配比制成。本发明制备的产品各项性能优异，具有优异的防腐效果，抗土壤应力能力强且使用寿命长久，可达50年以上。

Description

一种抗土壤应力强的聚乙烯防腐胶带及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶带，具体地说是一种抗土壤应力强的聚乙烯防腐胶带及其制备方法。
背景技术
众所周知，在石油、化工等行业利用地埋式管道进行原油、成品油、中间体、天然气等进行输送是一种最经济、方便的输送方式。由于现有的地埋式管道大多为铁质管道，其被埋设在地下后的最大的问题就是防腐和防盗的问题。石油、天然气埋地管道防腐层的破损、剥离和老化等，会造成管道的腐蚀、穿孔、泄露，给企业带来严重的财产损失，给公众和环境带来危害。我国的地下油气管线投产1-2年后即发生腐蚀穿孔的情况屡见不鲜，它不仅造成因穿孔而引起的油、汽泄漏损失，以及由于维修所带来的材料、人力上的浪费和停产停工造成的损失，而且还可能因腐蚀引起火灾，特别是成品油管因腐蚀引起的爆炸，威胁人身安全，污染环境，后果极其严重。据统计，我国钢铁年产量为1.6亿T，每年因管道腐蚀而损失6000多万T，差不多等于上海宝山钢铁总厂的年产量。腐蚀不仅是钢铁资源的浪费，还会因腐蚀使管道、设备使用寿命缩短，而更换新管道和设备的造价费用远远超过金属材料本身的价格，生产成本因此而增高，降低了经济效益。腐蚀造成的直接经济损失是巨大的，我国每年因腐蚀造成的经济损失高达2800亿元，比每年风灾、水灾、地震、火灾等自然灾害造成的损失的总和还要多。因而为防范类似事件的发生，管道防腐技术越来越受到人们的重视。
聚乙烯防腐粘胶带由于其绝缘性好、防腐效果优良、机械强度高、耐碰撞、耐老化、施工方便、应用范围广、使用寿命长等特点，被广泛的应用于石油、天然气、石油化工、电力、冶金、城市燃气管网、供水等各种管道工程与设施中金属管道的外防腐。其防腐体系一般由底漆- 防腐带 (内带)- 保护带 (外带) 构成。底漆由丁基橡胶和增粘树脂经有机溶剂配制而成，保证与钢管具有很好的粘接力。内、外带由聚乙烯基膜和丁基橡胶胶粘剂构成，有很好的机械强度和粘接密封性能。但通常情况下，一般聚乙烯防腐胶带的抗土壤应力的能力不好，像通常的粘性土壤、干湿交替的土壤或沼泽环境下，由于土壤干湿变化频繁导致产生较大的土壤应力，土壤应力使防腐层开裂，从而造成防腐性能变差，影响整个管道的安全性。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种抗土壤应力强的聚乙烯防腐胶带，该胶带防腐性能、密封性能良好，伸长率大以及拉伸强度和剥离强度高，且在土壤应力较强的环境下其防腐性能和粘结性能保持优异。
本发明还提供了上述聚乙烯防腐胶带的制备方法，该制备方法简单，所制得的成品性能优良。
本发明采用以下技术方案：
一种抗土壤应力强的聚乙烯防腐胶带，它是由聚乙烯基膜和胶黏剂层组成，所述聚乙烯基膜由如下重量份的原料制成：低密度聚乙烯50-80份、高密度聚乙烯100-150份、乙烯基三叔丁氧基硅烷1-3份、双马来酰亚胺3-5份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物15-20份、纳米二氧化硅1-3份、三氧化二锑5-8份、促进剂DM 1-3份、硬脂酸镁1-3份、异氰酸酯10-15份；所述胶黏剂层是由以下重量份的原料制成：丁基橡胶80-100份、双酚A型环氧树脂100-150份、2，6-二叔丁基-4甲酚3-5份、纳米氧化锌1-3份、氧化镁1-3份、丙酮1-2份、邻苯二甲酸二丁酯15-20份、铁粉1-3份、硼粉1-3份、高岭土3-8份、交联剂DCP 1-2份、氨基硅油3-5份、8-羟基喹啉铜1-2份、木质素磺酸盐1-3份、乙烯基三叔丁氧基硅烷1-3份、有机硅树脂10-15份、聚酰胺20-40份。
优选的，所述的聚乙烯防腐胶带中，所述聚乙烯基膜由如下重量份的原料制成：低密度聚乙烯65份、高密度聚乙烯130份、乙烯基三叔丁氧基硅烷2份、双马来酰亚胺4份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物18份、纳米二氧化硅2份、三氧化二锑6份、促进剂DM 2份、硬脂酸镁2份、异氰酸酯12份；所述胶黏剂层是由以下重量份的原料制成：丁基橡胶90份、双酚A型环氧树脂130份、2，6-二叔丁基-4甲酚4份、纳米氧化锌2份、氧化镁2份、丙酮1.5份、邻苯二甲酸二丁酯18份、铁粉2份、硼粉2份、高岭土5份、交联剂DCP 1.5份、氨基硅油4份、8-羟基喹啉铜1.5份、木质素磺酸盐2份、乙烯基三叔丁氧基硅烷2份、有机硅树脂13份、聚酰胺30份。
所述聚乙烯基膜厚度为0.5-1mm，所述胶黏剂层厚度为0.9-1.2mm。
上述的抗土壤应力强的聚乙烯防腐胶带的制备方法，它包括以下步骤：
（1）将组成聚乙烯基膜的各原料按照重量份配比置于搅拌机中搅拌均匀，再经挤出机熔融挤出得聚乙烯基膜；
（2）将胶黏剂层原料配方中的丁基橡胶、双酚A型环氧树脂、2，6-二叔丁基-4甲酚、纳米氧化锌、氧化镁、丙酮、邻苯二甲酸二丁酯、铁粉、硼粉、高岭土、交联剂、氨基硅油、8-羟基喹啉铜、木质素磺酸盐、乙烯基三叔丁氧基硅烷、有机硅树脂、聚酰胺按照配方量称取后混合到一起，然后在100-120℃下反应2-3小时，然后加热至150-160℃捏合50-90分钟，得到胶泥，然后投入挤出机中熔融挤出得胶条；
（3）将胶条在熔融状态下，通过自动涂布机涂布在步骤（1）所制得的聚乙烯基膜上，胶黏层厚度为0.9-1.2mm；
（4）将步骤（3）中涂过胶的基膜分切成一定宽度的条带状，卷盘，即得。
本发明的有益效果是：本发明的聚乙烯防腐胶带的配方科学合理，聚乙烯基膜配方与胶黏剂层匹配度高，剥离强度高，防腐性能优越，同时抗土壤应力的能力强，在粘性土壤或干湿交替的土壤环境下防腐性能同样优异，使用寿命长。该胶带密封性能良好，伸长率大以及拉伸强度也高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。本发明实施例中所用市售普通聚乙烯防腐胶带产品均为由普通聚乙烯基膜和丁基橡胶胶黏剂构成的产品。
实施例1
一种抗土壤应力强的聚乙烯防腐胶带，它是由聚乙烯基膜和胶黏剂层组成，所述聚乙烯基膜由如下重量份的原料制成：低密度聚乙烯50-80份、高密度聚乙烯100-150份、乙烯基三叔丁氧基硅烷1-3份、双马来酰亚胺3-5份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物15-20份、纳米二氧化硅1-3份、三氧化二锑5-8份、促进剂DM 1-3份、硬脂酸镁1-3份、异氰酸酯10-15份；所述胶黏剂层是由以下重量份的原料制成：丁基橡胶80-100份、双酚A型环氧树脂100-150份、2，6-二叔丁基-4甲酚3-5份、纳米氧化锌1-3份、氧化镁1-3份、丙酮1-2份、邻苯二甲酸二丁酯15-20份、铁粉1-3份、硼粉1-3份、高岭土3-8份、交联剂DCP 1-2份、氨基硅油3-5份、8-羟基喹啉铜1-2份、木质素磺酸盐1-3份、乙烯基三叔丁氧基硅烷1-3份、有机硅树脂10-15份、聚酰胺20-40份。
上述聚乙烯防腐胶带是采用下述方法制备的：
（1）将组成聚乙烯基膜的各原料按照重量份配比置于搅拌机中搅拌均匀，再经挤出机熔融挤出得聚乙烯基膜；
（2）将胶黏剂层原料配方中的丁基橡胶、双酚A型环氧树脂、2，6-二叔丁基-4甲酚、纳米氧化锌、氧化镁、丙酮、邻苯二甲酸二丁酯、铁粉、硼粉、高岭土、交联剂、氨基硅油、8-羟基喹啉铜、木质素磺酸盐、乙烯基三叔丁氧基硅烷、有机硅树脂、聚酰胺按照配方量称取后混合到一起，然后在100-120℃下反应2-3小时，然后加热至150-160℃捏合50-90分钟，得到胶泥，然后投入挤出机中熔融挤出得胶条；
（3）将胶条在熔融状态下，通过自动涂布机涂布在步骤（1）所制得的聚乙烯基膜上，胶黏层厚度为0.9-1.2mm；
（4）将步骤（3）中涂过胶的基膜分切成一定宽度的条带状，卷盘，即得。
实施例2
一种抗土壤应力强的聚乙烯防腐胶带，它是由聚乙烯基膜和胶黏剂层组成，所述聚乙烯基膜由如下重量份的原料制成：所述聚乙烯基膜由如下重量份的原料制成：低密度聚乙烯65份、高密度聚乙烯130份、乙烯基三叔丁氧基硅烷2份、双马来酰亚胺4份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物18份、纳米二氧化硅2份、三氧化二锑6份、促进剂DM 2份、硬脂酸镁2份、异氰酸酯12份；所述胶黏剂层是由以下重量份的原料制成：丁基橡胶90份、双酚A型环氧树脂130份、2，6-二叔丁基-4甲酚4份、纳米氧化锌2份、氧化镁2份、丙酮1.5份、邻苯二甲酸二丁酯18份、铁粉2份、硼粉2份、高岭土5份、交联剂DCP 1.5份、氨基硅油4份、8-羟基喹啉铜1.5份、木质素磺酸盐2份、乙烯基三叔丁氧基硅烷2份、有机硅树脂13份、聚酰胺30份。
上述聚乙烯防腐胶带是采用下述方法制备的：
（1）将组成聚乙烯基膜的各原料按照重量份配比置于搅拌机中搅拌均匀，再经挤出机熔融挤出得聚乙烯基膜；
（2）将胶黏剂层原料配方中的丁基橡胶、双酚A型环氧树脂、2，6-二叔丁基-4甲酚、纳米氧化锌、氧化镁、丙酮、邻苯二甲酸二丁酯、铁粉、硼粉、高岭土、交联剂、氨基硅油、8-羟基喹啉铜、木质素磺酸盐、乙烯基三叔丁氧基硅烷、有机硅树脂、聚酰胺按照配方量称取后混合到一起，然后在100-120℃下反应2-3小时，然后加热至150-160℃捏合50-90分钟，得到胶泥，然后投入挤出机中熔融挤出得胶条；
（3）将胶条在熔融状态下，通过自动涂布机涂布在步骤（1）所制得的聚乙烯基膜上，胶黏层厚度为0.9-1.2mm；
（4）将步骤（3）中涂过胶的基膜分切成一定宽度的条带状，卷盘，即得。
实施例3
一种抗土壤应力强的聚乙烯防腐胶带，它是由聚乙烯基膜和胶黏剂层组成，所述聚乙烯基膜由如下重量份的原料制成：低密度聚乙烯80份、高密度聚乙烯150份、乙烯基三叔丁氧基硅烷3份、双马来酰亚胺5份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物20份、纳米二氧化硅3份、三氧化二锑8份、促进剂DM 3份、硬脂酸镁3份、异氰酸酯15份；所述胶黏剂层是由以下重量份的原料制成：丁基橡胶100份、双酚A型环氧树脂150份、2，6-二叔丁基-4甲酚5份、纳米氧化锌3份、氧化镁3份、丙酮2份、邻苯二甲酸二丁酯20份、铁粉3份、硼粉3份、高岭土8份、交联剂DCP2份、氨基硅油5份、8-羟基喹啉铜2份、木质素磺酸盐3份、乙烯基三叔丁氧基硅烷3份、有机硅树脂15份、聚酰胺40份。
上述聚乙烯防腐胶带是采用下述方法制备的：
（1）将组成聚乙烯基膜的各原料按照重量份配比置于搅拌机中搅拌均匀，再经挤出机熔融挤出得聚乙烯基膜；
（2）将胶黏剂层原料配方中的丁基橡胶、双酚A型环氧树脂、2，6-二叔丁基-4甲酚、纳米氧化锌、氧化镁、丙酮、邻苯二甲酸二丁酯、铁粉、硼粉、高岭土、交联剂、氨基硅油、8-羟基喹啉铜、木质素磺酸盐、乙烯基三叔丁氧基硅烷、有机硅树脂、聚酰胺按照配方量称取后混合到一起，然后在100-120℃下反应2-3小时，然后加热至150-160℃捏合50-90分钟，得到胶泥，然后投入挤出机中熔融挤出得胶条；
（3）将胶条在熔融状态下，通过自动涂布机涂布在步骤（1）所制得的聚乙烯基膜上，胶黏层厚度为0.9-1.2mm；
（4）将步骤（3）中涂过胶的基膜分切成一定宽度的条带状，卷盘，即得。
对本发明实施例1-3制得的胶带力学性能进行测试，具体结果如下表1所示。
表1性能测试结果
从上述表1的结果可以看出，本发明制备的聚乙烯防腐胶带其伸长率。抗拉伸强度、对底漆钢材剥离强度等各项性能优异，同时其防水性能也优于普通聚乙烯防腐胶带。
本发明同时检测了实施例1-3制备的产品的耐化学腐蚀性能。选取平整无锈的低碳钢条(规格：200mm× 25mm× 6mm)，分别包覆实施例1-3以及市售普通聚乙烯防腐胶带，分别浸泡于10%HCl、10%NaOH以及10%NaCl溶液中，并保持温度60℃， 10d后观察其表面变化。具体结果如表2所示。
表2耐化学腐蚀性能测试结果
组别 表面观察
实施例1 未见任何变化
实施例2 未见任何变化
实施例3 未见任何变化
市售产品 局部老化，开裂
表2的数据表明，本发明实施例1-3具有较强的耐受化学介质腐蚀的能力。
本发明还对制备的产品的抗土壤应力能力进行了应用测试。选取平整无锈的低碳钢条，(规格：200mm× 25mm× 6mm)，分别包覆实施例1-3以及市售普通聚乙烯防腐胶带，分别埋于粘性土壤、干湿交替土壤和沼泽土壤下，埋深为1.2m，12个月后取出，观察其表面变化情况。具体结果如表3所示。
表3抗土壤应力应用测试结果
从上述表3中的结果可以看出，本发明制备的聚乙烯防腐胶带其抗土壤应力能力明显优于普通聚乙烯防腐胶带，很好的延长了胶带及钢质管道的使用寿命，其在土壤应力较强的环境下使用寿命也可以达50年以上。
综上，本发明制备的产品各项性能优异，具有优异的防腐效果，且使用寿命长久。

Claims (4)

1.一种抗土壤应力强的聚乙烯防腐胶带，它是由聚乙烯基膜和胶黏剂层组成，其特征在于，所述聚乙烯基膜由如下重量份的原料制成：低密度聚乙烯50-80份、高密度聚乙烯100-150份、乙烯基三叔丁氧基硅烷1-3份、双马来酰亚胺3-5份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物15-20份、纳米二氧化硅1-3份、三氧化二锑5-8份、促进剂DM 1-3份、硬脂酸镁1-3份、异氰酸酯10-15份；所述胶黏剂层是由以下重量份的原料制成：丁基橡胶80-100份、双酚A型环氧树脂100-150份、2，6-二叔丁基-4甲酚3-5份、纳米氧化锌1-3份、氧化镁1-3份、丙酮1-2份、邻苯二甲酸二丁酯15-20份、铁粉1-3份、硼粉1-3份、高岭土3-8份、交联剂DCP 1-2份、氨基硅油3-5份、8-羟基喹啉铜1-2份、木质素磺酸盐1-3份、乙烯基三叔丁氧基硅烷1-3份、有机硅树脂10-15份、聚酰胺20-40份。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯防腐胶带，其特征在于，所述聚乙烯基膜由如下重量份的原料制成：低密度聚乙烯65份、高密度聚乙烯130份、乙烯基三叔丁氧基硅烷2份、双马来酰亚胺4份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物18份、纳米二氧化硅2份、三氧化二锑6份、促进剂DM 2份、硬脂酸镁2份、异氰酸酯12份；所述胶黏剂层是由以下重量份的原料制成：丁基橡胶90份、双酚A型环氧树脂130份、2，6-二叔丁基-4甲酚4份、纳米氧化锌2份、氧化镁2份、丙酮1.5份、邻苯二甲酸二丁酯18份、铁粉2份、硼粉2份、高岭土5份、交联剂DCP 1.5份、氨基硅油4份、8-羟基喹啉铜1.5份、木质素磺酸盐2份、乙烯基三叔丁氧基硅烷2份、有机硅树脂13份、聚酰胺30份。
3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯防腐胶带，其特征在于，所述聚乙烯基膜厚度为0.5-1mm，所述胶黏剂层厚度为0.9-1.2mm。
4.一种权利要求1或2所述的抗土壤应力强的聚乙烯防腐胶带的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
（1）将组成聚乙烯基膜的各原料按照重量份配比置于搅拌机中搅拌均匀，再经挤出机熔融挤出得聚乙烯基膜；
（2）将胶黏剂层原料配方中的丁基橡胶、双酚A型环氧树脂、2，6-二叔丁基-4甲酚、纳米氧化锌、氧化镁、丙酮、邻苯二甲酸二丁酯、铁粉、硼粉、高岭土、交联剂、氨基硅油、8-羟基喹啉铜、木质素磺酸盐、乙烯基三叔丁氧基硅烷、有机硅树脂、聚酰胺按照配方量称取后混合到一起，然后在100-120℃下反应2-3小时，然后加热至150-160℃捏合50-90分钟，得到胶泥，然后投入挤出机中熔融挤出得胶条；
（3）将胶条在熔融状态下，通过自动涂布机涂布在步骤（1）所制得的聚乙烯基膜上，胶黏层厚度为0.9-1.2mm；
（4）将步骤（3）中涂过胶的基膜分切成一定宽度的条带状，卷盘，即得。
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CN109294466A (zh) * 2018-09-21 2019-02-01 佛山市森昂生物科技有限公司 一种管道防腐冷缠胶带的制备方法

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