CN112760060A - 一种粘弹体防腐胶、胶带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粘弹体防腐胶、胶带及其制备方法。本发明的粘弹体防腐胶，按质量百分比计，所述粘弹体防腐胶包含以下组分：聚烯烃5‑45％、聚异丁烯5‑45％、纤维材料1‑15％、阻燃填料15‑50％、功能助剂0.01‑5％。本发明制得的粘弹体防腐胶剪切强度高，具有良好的耐高温性、耐火阻燃性、防水性和防腐蚀性。

Description

一种粘弹体防腐胶、胶带及其制备方法

技术领域

本发明涉及防腐胶技术领域，涉及一种防腐胶、胶带及其制备方法，尤其涉及一种粘弹体防腐胶、胶带及其制备方法。

背景技术

金属管道防腐在石油、化工、城市供给等设施方面是一个重要的研究课题。目前，金属管道防腐主要手段有用防腐底漆加面漆体系、聚乙烯防水胶带体系、热缩性材料密封、矿脂冷缠带等。其中，对于异形设备如法兰、阀门、转接头等管道配件大多采用矿脂冷缠带和粘弹体胶带作为防腐的有效手段。其中，粘弹体胶带在90年代在国外率先使用，经多年的实践证明粘弹体防腐胶带对管道防腐充分有效。

由于粘弹体胶带自身不固化、不结晶、脆化温度低于-60℃，且具有冷流动性，能进行自我修复。

CN101935500B公开了一种防腐粘弹体胶带及其制备方法，该发明的防腐粘弹体胶带，包括依次设置的保护膜层、第一粘弹体胶层、增强网层、第二粘弹体胶层和离型膜层，保护膜层与第一粘弹体胶层、第一粘弹体胶层与增强网层、增强网层与第二粘弹体胶层彼此粘结复合成一体，离型膜层粘贴于第二粘弹体胶层上，其中粘弹体胶由下列重量分数的原料制得：3％～10％的丁基橡胶、5％～10％的高分子量聚异丁烯、25％～35％的中分子量聚异丁烯、10％～15％的低分子量聚异丁烯、30％～45％的无机增强粉料、0.5％～1.0％的抗氧剂、0.5％～1.0％的防老剂、0％～1.0％的色料。该发明粘弹体胶带具有自修复功能，使用时无需涂刷底漆，可直接用于异型构件防腐。

CN102382593A公开了一种高温型粘弹体防腐密封胶带及其制备方法，该高温粘弹体防腐密封胶带为层状结构，依次由聚乙烯膜、第一粘弹体胶料层、聚乙烯网层、第二粘弹体胶料层和PET防粘膜组成，其中所述第一粘弹体胶料层和第二粘弹体胶料层的材质由下述组分按重量份组成：低分子量聚异丁烯2-5份，中分子量聚异丁烯35-45份，高分子量聚异丁烯5-10份，无机填料40-50份，抗氧剂0.2-0.5份，颜料0.0001-0.0005份。该发明的封胶带用于石油天然气管道以及异形设备的防腐保护，具有独特的冷流性，在防腐过程中可以达到自修复功能，同时能够彻底的杜绝水分侵入，彻底杜绝微生物腐蚀，具有良好的长效防护性。

CN103709949B公开了一种高低温型防腐粘弹体填充料及其制备方法，该高低温型防腐粘弹体填充料由保护膜、粘弹体膏层和隔离膜组成；所述保护膜层为聚乙烯膜，所述隔离膜为聚酯隔离膜；粘弹体膏层由质量百分比为中分子量聚异丁烯33～36％、低分子量聚异丁烯10.5～12.5％、沉淀硫酸钡50～55％、抗氧剂1～1.5％、酞青绿0.5～0.6％的原料组成；其制备方法为：将原料捏合制成胶泥，送到反应釜中进行混合，经挤出机挤出涂覆到隔离膜上、贴合保护膜，通过双滚机辊压，即制得产品。该发明高低温型防腐粘弹体填充料不受高低温限制，具有自动修复功能，用于异型钢质弯头、弯管、三通闸阀和法兰盘等异型管道的密封填充防腐材料，使用环保、便捷，填充及密封效果好。

CN111394020A公开了一种粘弹类防腐材料及其制备方法、应用，其粘弹体胶层，按重量份数计，包括：高分子聚异丁烯3～8份，中分子聚异丁烯20～33份，低分子聚异丁烯10～20份，无机填料45～60份，萜烯树脂3～12份，苯乙烯异戊二烯苯乙烯1.5～5份，酞青绿0.1～0.5份。由于无机填料与高分子聚异丁烯、中分子聚异丁烯和低分子聚异丁烯的重量分数之比变大，混合过程中充分将填料与聚异丁烯之间通过分子间的相互作用结合，使得粘弹类防腐材料保有聚异丁烯基材料较好延展性基础上，还提高了粘弹类防腐材料的耐高低温能力；而其余组分的加入则保证了粘弹体防腐材料的基本性能，因此，使防腐材料的综合性能得到进一步的提高。

CN202054780U公开了一种粘弹体防腐胶带，该胶带依序由聚乙烯保护膜、第一粘弹体胶层、塑料网格增强层、第二粘弹性胶层、聚酯隔离膜复合成五层结构制成。该防腐胶带施工简单、防腐性能优异、防腐施工及质量不受底漆性能限制及影响，生产加工工艺自动化程度高、产品稳定性好。

CN110016189A公开了一种粘弹性防腐剂，由聚异丁烯25％～60％，无机填料30％～60％，增塑剂5％～15％，聚丙烯酸钠7％～15％，抗氧剂0.2％～0.5％制备而成。该发明的粘弹性防腐剂具有很好的防腐效果、且对多种材料具有很好的粘附力。

但是，以上现有技术主要以聚异丁烯为主要胶体材料，辅助无机填料及助剂，其胶体结构强度低，耐剪切性能弱，不能充分抵御外界冲击作用力如土壤挤压力，风沙石击等，粘弹性防腐胶带产品防腐层遭到破坏，将影响防腐效果；同时，现有技术产品在耐高温冲击和防火应用方面有明显的技术缺陷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种粘弹体防腐胶、胶带及其制备方法，本发明制得的粘弹体防腐胶剪切强度高，具有良好的耐高温性、耐火阻燃性、防水性和防腐蚀性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种粘弹体防腐胶，按质量百分比计，所述粘弹体防腐胶包含以下组分：

本发明的粘弹体防腐胶，以聚烯烃为主体胶料提供高温性能的要求，以中分子量聚异丁烯为辅助胶料提供低温性能增加初粘性，以纤维材料提高整体胶料的拉伸剪切强度，添加耐火填料如氢氧化铝，以提高胶料的耐火阻燃性，根据需要可以填加一些功能助剂如颜料、防霉变剂、抗氧化剂等。

具体的，按质量百分比计，所述粘弹体防腐胶包含以下组分：

聚烯烃的质量百分比为5-45％，例如为5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％或45％等。

聚异丁烯的质量百分比为5-45％，例如为5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％或45％等。

纤维材料的质量百分比为1-15％，例如为1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％等。

阻燃填料的质量百分比为15-50％，例如为15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％等。

功能助剂的质量百分比为0.01-5％，例如为0.01％、0.05％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等。

所述聚烯烃为非晶态α-烯烃共聚物APAO和/或无规聚丙烯。

所述聚异丁烯为分子量为30000-100000，例如分子量为30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000或100000等。

所述纤维材料为玄武岩纤维、玻璃纤维、聚酯纤维和聚丙烯纤维中的任意一种或至少两种的混合物。

所述阻燃填料为氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锑和硼酸锌中的任意一种或至少两种的混合物。

所述功能助剂为抗氧化剂、防霉变剂和颜料中的任意一种或至少两种的混合物。

优选地，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010和/或抗氧化剂1076。

优选地，所述防霉变剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。

优选地，所述颜料为酞菁绿和/或酞菁蓝。

本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的粘弹体防腐胶的制备方法，包括如下步骤：按配比配置粘弹体防腐胶的胶料，混合密炼得到粘弹体防腐胶；

优选地，所述密炼是在密炼机或开炼机中进行的，所述密炼的时间为1-3h，所述密炼的温度为80-160℃，例如密炼的温度为80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃或160℃等。

本发明的目的之三在于提供一种粘弹体防腐胶带，包括目的之一所述的粘弹体防腐胶制成的粘弹体防腐胶层、基材层和离型膜层。

所述粘弹体防腐胶层的厚度为0.5-2.5mm，例如厚度为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm或2.5mm等。

优选地，所述基材层为聚丙烯膜层或聚乙烯膜层。

优选地，所述离型膜层为PET离型膜层。

本发明的目的之四在于提供一种目的之三所述的粘弹体防腐胶带的制备方法，所述制备方法为：按配比配置粘弹体防腐胶的胶料，混合密炼得到粘弹体防腐胶，将所述粘弹体防腐胶挤出后涂布于基材上，再复合离型膜，得到所述粘弹体防腐胶带。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的粘弹体防腐胶剪切强度高，具有良好的耐高温性、耐火阻燃性、防水性和防腐蚀性，可以充分抵御如土壤挤压力、风沙石击等外界冲击作用力，具体的，断裂伸长率为180-350％，电阻率为10⁹Ω·m²，100℃的剥离强度为6-18N/cm，防腐胶在85℃热水浸泡150d无变化，2500h耐盐雾测试无变化，800h耐紫外线老化测试无变化。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。

本发明中所用的材料型号及生产厂家如表1所示。

表1

本发明的实施例1-7的粘弹体防腐胶的组成及配比如表2所示。

实施例1-7的粘弹体防腐胶的制备方法如下：

按配比配置粘弹体防腐胶的胶料，在密炼机中80-160℃温度下混合密炼2h，得到粘弹体防腐胶；用胶膜挤出机进行挤出涂布胶料，涂布基材为聚丙烯膜，再复合PET离型膜即得到粘弹体胶带。

表2

实施例8

本实施例与实施例1的区别之处在于，聚异丁烯的分子量为10000，具体型号为SDG-8950，其他的与实施例1的均相同。

实施例9

本实施例与实施例1的区别之处在于，聚异丁烯的分子量为425000，具体型号为

N 50(巴斯夫)，其他的与实施例1的均相同。

对比例1

本对比例与实施例1的区别之处在于，聚烯烃替换为APAO520(赢创德固赛)，其他的与实施例1的均相同。

对比例2

本对比例与实施例1的区别之处在于，聚烯烃的用量为1％，减少的聚烯烃的量平均增加至其他组分中以保证总量不变。

对比例3

本对比例与实施例1的区别之处在于，聚烯烃的用量为60％，增加的聚烯烃的量平均从其他组分中扣除以保证总量不变。

对比例4

本对比例与实施例1的区别之处在于，不含纤维材料，减少的纤维材料量平均增加至其他组分中以保证总量不变。

对比例5

本对比例与实施例1的区别之处在于，纤维材料的用量为40％，增加的纤维材料的量平均从其他组分中扣除以保证总量不变。

对比例6

本对比例与实施例1的区别之处在于，阻燃填料的用量为60％，增加的阻燃填料的量平均从其他组分中扣除以保证总量不变。

将实施例1-9制得的粘弹体防腐胶与对比例1-6制得的防腐胶制成胶带后进行性能测试，测试结果如表3、表4所示。

其中，厚度测试参照GB/T7125-2014的标准进行，剥离强度的测试参照GB/T2790-1995的标准进行，电阻率的测试参照EN12068附录J的标准进行，耐热性的测试参照GB/T1733-1993的标准进行，耐盐雾的测试参照GB/T1771-1991的标准进行，耐紫外线老化的测试参照SY/T 0413-2002附录E的标准进行。

表3

表4

由表3、表4可以看出，本发明的粘弹体防腐胶剪切强度高，具有良好的耐高温性、耐火阻燃性、防水性和防腐蚀性。

实施例8的聚异丁烯的分子量太小，会使高温剥离力降低。

实施例9的聚异丁烯的分子量太大，使高温剥离力提升，加工温度要增加到240℃，给加工带来不便。

对比例1将聚烯烃替换为APAO520，在100℃条件下测试剥离力为5N/cm，剥离强度有明显下降，从耐水性实验结果看在85℃温度下，出现了轻微腐蚀，说明高温密着性降低。

对比例2的聚烯烃的用量太少，会使体系高温剥离力降低，从而影响剥离强度。

对比例3的聚烯烃的用量太多，会使产品初粘密着性降低，影响耐水性能，出现腐蚀现象。

对比例4不含纤维材料，会使剥离强度降低，伸长率下降，影响机械性能。

对比例5纤维材料的用量太多，会使胶层耐水洗下降。

对比例6阻燃填料的用量太多，会使常温粘着力下降，影响密着性，耐水性下降。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种粘弹体防腐胶，其特征在于，按质量百分比计，所述粘弹体防腐胶包含以下组分：

2.根据权利要求1所述的粘弹体防腐胶，其特征在于，所述聚烯烃为非晶态α-烯烃共聚物APAO和/或无规聚丙烯。

3.根据权利要求1或2所述的粘弹体防腐胶，其特征在于，所述聚异丁烯为分子量为30000-100000。

4.根据权利要求1-3之一所述的粘弹体防腐胶，其特征在于，所述纤维材料为玄武岩纤维、玻璃纤维、聚酯纤维和聚丙烯纤维中的任意一种或至少两种的混合物。

5.根据权利要求1-4之一所述的粘弹体防腐胶，其特征在于，所述阻燃填料为氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锑和硼酸锌中的任意一种或至少两种的混合物。

6.根据权利要求1-5之一所述的粘弹体防腐胶，其特征在于，所述功能助剂为抗氧化剂、防霉变剂和颜料中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010和/或抗氧化剂1076；

优选地，所述防霉变剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮；

优选地，所述颜料为酞菁绿和/或酞菁蓝。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的粘弹体防腐胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：按配比配置粘弹体防腐胶的胶料，混合密炼得到粘弹体防腐胶；

优选地，所述密炼是在密炼机或开炼机中进行的，所述密炼的时间为1-3h，所述密炼的温度为80-160℃。

8.一种粘弹体防腐胶带，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的粘弹体防腐胶制成的粘弹体防腐胶层、基材层和离型膜层。

9.根据权利要求8所述的粘弹体防腐胶带，其特征在于，所述粘弹体防腐胶层的厚度为0.5-2.5mm；

优选地，所述基材层为聚丙烯膜层或聚乙烯膜层；

优选地，所述离型膜层为PET离型膜层。

10.一种如权利要求8或9所述的粘弹体防腐胶带的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：按配比配置粘弹体防腐胶的胶料，混合密炼得到粘弹体防腐胶，将所述粘弹体防腐胶挤出后涂布于基材上，再复合离型膜，得到所述粘弹体防腐胶带。