CN108441087B - 一种防腐抗渗管道及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水管道防腐抗渗技术领域，具体涉及一种防腐抗渗管道及其制备方法，本发明通过在无水管道表面涂覆防腐抗渗漆，利用涂层与混凝土表面的分子间作用力协同化学键连接，使得防腐层在基材表面完全覆盖，极大的提高了水泥管道的防腐抗渗能力且工程造价成本低；本发明的制备方法，该制备方法工艺简单，易操作。

Description

一种防腐抗渗管道及其制备方法
技术领域
本发明属于污水管道防腐抗渗技术领域，具体涉及一种防腐抗渗管道及其制备方法。
背景技术
城市污水包含生活污水和工业废水，是材料腐蚀和防护的一类特殊环境。污水处理系统大量使用钢材和混凝土作为结构材料，这些材料遭受各类污水、污泥介质、土壤等侵蚀，海滨地区还包括海洋(污水)大气，潮差、全浸区等冲击。各腐蚀区域材料的腐蚀特征与腐蚀介质的成分及腐蚀环境因素是密不可分的。城市污水处理系统中防护材料的选择对污水处理系统的安全运行、使用寿命、投资成本等方面有着及其重要的影响。
目前工程中通常采用将管道外包裹的高密度聚乙烯(HDPE)膜或PVC等物理锚固方式解决防渗问题。
专利201410336017.4公布了一种地下管道防渗设施，防渗管道主要由污油或污水管道和防渗层组成；防渗层主要由排水板和外保护层组成，排水板包裹在污油或污水管道外壁上，外保护层包裹在排水板上；所述的排水板由高密度聚乙烯(HDPE)基材制成，基材为板状，基材一侧均匀排列有间隔相同的凸壳，凸壳可呈圆台状、柱状或半球状，具有中空结构，凸壳顶部封闭，底部敞口；排水板以分布有凸壳的一侧包裹在污油或污水管道外壁上，所述的外保护层由长丝无纺土工布制成，该方法的抗渗层管道表面贴合不紧密，时间长会影响管道的防腐抗渗性能且工程造价高。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种防腐抗渗管道，该管道通过涂层与混凝土表面的分子间作用力协同化学键连接，使得防腐层在基材表面完全覆盖，极大的提高了水泥管道的防腐抗渗能力且工程造价成本低；本发明的另一目的在于一种防腐抗渗管道的制备方法，该制备方法工艺简单，易操作。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种防腐抗渗管道，其特征在于，包括下水管道和包覆于下水管道外侧的防腐抗渗涂层，所述防腐抗渗涂层包括包覆于下水管道外侧的底漆层、包覆于底漆层外侧的中漆层以及包覆于中漆层外侧的面漆层，所述中漆层包括如下重量份的原料：
Figure BDA0001584668170000021
本发明中，所述底漆层可用于管道防渗，所述中漆层可用于增强管道防腐性能，面漆层可用于增强管道防腐抗渗性能。
本发明通过在下水管道外侧包覆防腐抗渗涂层，通过涂层与混凝土表面的分子间作用力协同化学键连接，使得防腐抗渗涂层在基材表面完全覆盖，极大的提高了水泥管道的防腐抗渗能力且工程造价成本低。
进一步的，所述下水管道为水泥管道，所述底漆层的厚度为15-40μm。
进一步的，所述中漆层的厚度为  15-40μm。
进一步的，所述面漆层的厚度为  20-35μm。
进一步的，所述底漆层包括如下重量份的原料：
纳米SiO2改性环氧丙烯酸酯      8-15份；
聚氨酯改性环氧丙烯酸酯        50-85份；
固化剂                        0.05份-0.6份。
进一步的，所述面漆层包括如下重量份的原料：
纳米SiO2改性环氧丙烯酸酯      8-15份；
聚氨酯改性环氧丙烯酸酯        50-85份；
固化剂                        0.05份-0.6份。
进一步的，所述底漆层与中漆层之间设有复合材料层。
所述复合材料层可用于增强涂层拉伸强度。
进一步的，所述复合材料层为核壳橡胶层、端羧基丁二烯丙烯腈弹性体层或碳纤维层，或者所述复合材料层由核壳橡胶层、端羧基丁二烯丙烯腈弹性体层或碳纤维层中的两种以上复合而成。
进一步的，所述底漆层和面漆层均包括如下重量份的原料：
纳米SiO2改性环氧丙烯酸酯      12份；
聚氨酯改性环氧丙烯酸酯        65份；
固化剂                        0.3份。
一种防腐抗渗管道的制备方法，包括如下步骤：
(1)表面除污，分别用水性清洁剂和油性清洁剂将管道表面的污渍清除；
(2)底漆层涂刷，在环境湿度小于85％，环境温度高于5℃时涂刷底漆层，干燥1-3小时，使得底漆层的漆膜厚度为15-40μm；
(3)中漆层涂刷，在环境湿度小于85％，环境温度高于5℃时涂刷中漆层，干燥1-3小时，使得中漆层的漆膜厚度为15-40μm；
(4)面漆层涂刷，在环境湿度小于85％，环境温度高于5℃时涂刷中漆层，干燥1-3小时，使得面漆层的漆膜厚度为20-35μm且漆面光滑平整，色泽均匀一致，无透底、斑迹、脱落、皱纹、流痕、漆粒、起泡、浮膜及明显的刷痕。
进一步的，涂刷底漆层、中漆层和面漆层可采用机器喷涂或手工涂刷。
一种防腐抗渗管道的制备方法，包括如下步骤：
(1)表面除污，分别用水性清洁剂和油性清洁剂将管道表面的污渍清除；
(2)底漆层、复合材料层及防腐面漆层的涂刷，在环境湿度小于85％，环境温度高于5℃时涂刷底漆层，使得底漆层的漆膜厚度为15-40μm，再喷涂复合材料层，最后喷涂中漆层，干燥1-3小时，使得中漆层的漆膜厚度为15-40μm；
(3)面漆层涂刷，在环境湿度小于85％，环境温度高于5℃时涂刷面漆层，干燥1-3小时，使得面漆层的漆膜厚度为20-35μm且漆面光滑平整，色泽均匀一致，无透底、斑迹、脱落、皱纹、流痕、漆粒、起泡、浮膜及明显的刷痕。
本发明的有益效果在于：本发明通过涂层与混凝土表面的分子间作用力协同化学键连接，使防腐层在基材表面完全覆盖；涂层具有良好的附着力、优异的机械性能和抗渗防腐性能，从而使得管道的防腐抗渗能力强且工程造价低，本发明的管道制备方法工艺简单，操作方便，制作成本低。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1，
一种防腐抗渗管道，包括下水管道和包覆于下水管道外侧的防腐抗渗涂层，所述涂层包括包覆于下水管道外侧的底漆层、包覆于底漆层外侧中漆层、包覆于中漆层外侧的面漆层，所述中漆层包括如下重量份的原料：
Figure BDA0001584668170000041
Figure BDA0001584668170000051
所述下水管道为水泥管道，所述底漆层的厚度为15μm。
所述中漆层的厚度为40μm。
所述面漆层的厚度为20μm。
所述底漆层和面漆层均包括如下重量份的原料：
纳米SiO2改性环氧丙烯酸酯      8份；
聚氨酯改性环氧丙烯酸酯        50份；
固化剂                        0.05份。
防腐抗渗管道的制备方法，包括如下步骤：
(1)表面除污，分别用水性清洁剂和油性清洁剂将管道表面的污渍清除，所述污渍包括油垢、油脂、油泥、灰尘及其它物质形成的玷污；
(2)底漆层涂刷，在环境湿度为85％，环境温度为5℃时涂刷底漆层，干燥1小时，使得底漆层的漆膜厚度为15μm；
(3)中漆层涂刷，在环境湿度为85％，环境温度为5℃时涂刷中漆层，干燥1小时，使得中漆层的漆膜厚度为40μm；
(4)面漆层涂刷，在环境湿度为85％，环境温度为5℃时涂刷面漆层，干燥1小时，使得面漆层的漆膜厚度为20μm且漆面光滑平整，色泽均匀一致，无透底、斑迹、脱落、皱纹、流痕、漆粒、起泡、浮膜及明显的刷痕。
进一步的，涂刷底漆层、中漆层和面漆层采用机器喷涂。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，
所述下水管道为水泥管道，所述底漆层的厚度为40μm。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于，
所述中漆层的厚度为15μm。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于，
所述中漆层的厚度为30μm。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于，
所述面漆层的厚度为35μm。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于，
所述中漆层包括如下重量份的原料：
Figure BDA0001584668170000061
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于
所述中漆层包括如下重量份的原料：
Figure BDA0001584668170000062
Figure BDA0001584668170000071
实施例8
实施例8与实施例1的区别在于
所述底漆层包括如下重量份的原料：
纳米SiO2改性环氧丙烯酸酯      15份；
聚氨酯改性环氧丙烯酸酯        85份；
固化剂                        0.6份。
实施例9
实施例9与实施例1的区别在于
所述底漆层和面漆层均包括如下重量份的原料：
纳米SiO2改性环氧丙烯酸酯      10份；
聚氨酯改性环氧丙烯酸酯        65份；
固化剂                        0.3份。
实施例10
实施例10与实施例1的区别在于，
防腐抗渗管道的制备方法，包括如下步骤：
(1)表面除污，分别用水性清洁剂和油性清洁剂将管道表面的污渍清除；
(2)底漆层涂刷，在环境湿度为65％，环境温度为5℃时涂刷底漆层，干燥3小时，使得底漆层的漆膜厚度为15μm；
(3)中漆层涂刷，在环境湿度为85％，环境温度为5℃时涂刷中漆层，干燥3小时，使得中漆层的漆膜厚度为40μm；
(4)面漆层涂刷，在环境湿度为85％，环境温度为5℃时涂刷面漆层，干燥3小时，使得面漆层的漆膜厚度为20μm且漆面光滑平整，色泽均匀一致，无透底、斑迹、脱落、皱纹、流痕、漆粒、起泡、浮膜及明显的刷痕。
进一步的，涂刷底漆层、中漆层和面漆层人工涂刷。
实施例11
实施例11与实施例1的区别在于，
所述底漆层与中漆层之间设有复合材料层，所述复合材料层核壳橡胶层。
一种防腐抗渗管道的制备方法，包括如下步骤：
(1)表面除污，分别用水性清洁剂和油性清洁剂将管道表面的污渍清除；
(2)底漆层、复合材料层及防腐面漆层的涂刷，在环境湿度小于85％，环境温度高于5℃时涂刷底漆层，使得底漆层的漆膜厚度为40μm，再喷涂核壳橡胶层，最后喷涂中漆层，干燥3小时，使得中漆层的漆膜厚度为40μm；
(3)面漆层涂刷，在环境湿度小于85％，环境温度高于5℃时涂刷面漆层，干燥1-3小时，使得面漆层的漆膜厚度为20μm且漆面光滑平整，色泽均匀一致，无透底、斑迹、脱落、皱纹、流痕、漆粒、起泡、浮膜及明显的刷痕。
实施例12
实施例12与实施例1的区别在于，
所述底漆层与中漆层之间设有复合材料层，所述复合材料层碳纤维层。
一种防腐抗渗管道的制备方法，包括如下步骤：
(1)表面除污，分别用水性清洁剂和油性清洁剂将管道表面的污渍清除；
(2)底漆层、复合材料层及防腐面漆层的涂刷，在环境湿度小于85％，环境温度高于5℃时涂刷底漆层，使得底漆层的漆膜厚度为40μm，再喷涂碳纤维层，最后喷涂中漆层，干燥3小时，使得中漆层的漆膜厚度为15μm；
(3)面漆层涂刷，在环境湿度小于85％，环境温度高于5℃时涂刷面漆层，干燥1-3小时，使得面漆层的漆膜厚度为20μm且漆面光滑平整，色泽均匀一致，无透底、斑迹、脱落、皱纹、流痕、漆粒、起泡、浮膜及明显的刷痕。
实施例13
实施例13与实施例1的区别在于，
所述底漆层与中漆层之间设有复合材料层，所述复合材料层为端羧基丁二烯丙烯腈弹性体层。
一种防腐抗渗管道的制备方法，包括如下步骤：
(1)表面除污，分别用水性清洁剂和油性清洁剂将管道表面的污渍清除；
(2)底漆层、复合材料层及防腐面漆层的涂刷，在环境湿度小于85％，环境温度高于5℃时涂刷底漆层，使得底漆层的漆膜厚度为40μm，再喷涂端羧基丁二烯丙烯腈弹性体层，最后喷涂中漆层，干燥3小时，使得中漆层的漆膜厚度为15μm；
(3)面漆层涂刷，在环境湿度小于85％，环境温度高于5℃时涂刷面漆层，干燥1-3小时，使得面漆层的漆膜厚度为35μm且漆面光滑平整，色泽均匀一致，无透底、斑迹、脱落、皱纹、流痕、漆粒、起泡、浮膜及明显的刷痕。
经过测试以上实施例中的防腐抗渗管道的拉拔强度均大于为300T/m2，而相同的测试方法，PE材料拉拔强度：38-40T/m2，PVC包覆管道拉拔强度为21-23T/m2，因此本发明中的防腐抗渗管道在保证好的防腐抗渗效果的同时，极大的延长了管道使用寿命，另外本发明已成功应用于某省工业区污水处理装置。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种防腐抗渗管道，其特征在于，包括下水管道和包覆于下水管道外侧的防腐抗渗涂层，所述防腐抗渗涂层包括包覆于下水管道外侧的底漆层、包覆于底漆层外侧的中漆层以及包覆于中漆层外侧的面漆层，
所述底漆层包括如下重量份的原料：
纳米 SiO2改性环氧丙烯酸酯8-15份；
聚氨酯改性环氧丙烯酸酯50-85份；
固化剂0.05份-0.6份；
所述中漆层包括如下重量份的原料：
纳米 SiO2改性环氧丙烯酸酯3-10份；
聚氨酯改性环氧丙烯酸酯30-50份；
流平剂0.2-0.8份；
钛灰粉15-20份；
硫酸钡20-30份；
膨润土1-5份；
消泡剂0.1-0.8份；
固化剂4-6份；
所述面漆层包括如下重量份的原料：
纳米 SiO2改性环氧丙烯酸酯8-15份；
聚氨酯改性环氧丙烯酸酯50-85份；
固化剂0.05份-0.6份；
所述下水管道为水泥管或混凝土管，所述底漆层的厚度为15-40µm；所述中漆层的厚度为15-40µm；所述面漆层的厚度为20-35µm。
2.根据权利要求1所述的一种防腐抗渗管道，其特征在于：所述底漆层与中漆层之间设有一层复合材料层；所述复合材料层为核壳橡胶层、端羧基丁二烯丙烯腈弹性体层或碳纤维层，或者所述复合材料层由核壳橡胶层、端羧基丁二烯丙烯腈弹性体层或碳纤维层中的两种以上复合而成。
3.一种根据权利要求1所述的防腐抗渗管道的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）表面除污，分别用水性清洁剂和油性清洁剂将管道表面的污渍清除；
（2）底漆层涂刷，在环境湿度小于85%，环境温度高于5℃时涂刷底漆层，干燥1-3小时，使得底漆层的漆膜厚度为15-40µm；
（3）中漆层涂刷，在环境湿度小于85%，环境温度高于5℃时涂刷中漆层，干燥1-3小时，使得中漆层的漆膜厚度为15-40µm；
（4）面漆层涂刷，在环境湿度小于85%，环境温度高于5℃时涂刷面漆层，干燥1-3小时，使得面漆层的漆膜厚度为20-35µm且漆面光滑平整，色泽均匀一致，无透底、斑迹、脱落、皱纹、流痕、漆粒、起泡、浮膜及明显的刷痕。
4.一种根据权利要求2所述的防腐抗渗管道的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）表面除污，分别用水性清洁剂和油性清洁剂将管道表面的污渍清除；
（2）底漆层、复合材料层及中漆层的涂刷，在环境湿度小于85%，环境温度高于5℃时涂刷底漆层，使得底漆层的漆膜厚度为15-40µm，再喷涂复合材料层，最后喷涂中漆层，干燥1-3小时，使得中漆层的漆膜厚度为15-40µm；
（3）面漆层涂刷，在环境湿度小于85%，环境温度高于5℃时涂刷面漆层，干燥1-3小时，使得面漆层的漆膜厚度为20-35µm且漆面光滑平整，色泽均匀一致，无透底、斑迹、脱落、皱纹、流痕、漆粒、起泡、浮膜及明显的刷痕。
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