CN115975437A - 一种用于氢气输送管道的防腐涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于氢气输送管道防腐涂层的制备方法，按质量分数计算，由以下组分制成：MOFs10‑20份、蛭石20‑30份、聚烯烃基体树脂40‑50份、粘结剂8‑15份。
Description
技术领域
本发明涉及氢气输送管道的防腐涂层及其制备方法技术领域，尤其涉及一种用于氢气输送管道的防腐涂层及其制备方法。
背景技术
现有技术中，管道防腐领域多采用3PE结构，随着能源开发的不断深入，对管道防腐的要求也越来越高，传统的3PE无法满足高温等恶劣环境需求。3PP防腐综合性能优异，为将环氧粉末和聚丙烯的优点集于一体，其中挤压型聚丙烯其使用温度可以达到120度，甚至可以短期承受140度高温。3PP防腐技术与20世纪初进入我国，目前规模越来越大，日益受到重视。
近年来随着建筑行业的飞速发展，火灾的防控也面临巨大的挑战，燃气管道担负着运输天然气等易燃易爆气体，其火灾防控措施更是火灾防控的重中之重。在燃气管道外壁上喷涂防火涂层是火灾防控的一项重要措施。
经检索，现有技术中的防火涂层主要由胶结料(硅酸盐水泥、氯氧化镁或无机高温黏结剂等)、骨料(膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维、矿棉、岩棉等)、化学助剂(改性剂、硬化剂、防水剂等)、水。钢结构防火涂料基料的硅酸盐水泥、氯氧化镁水泥和无机黏结剂，常用的无机黏结剂包括碱金属硅酸盐类以及磷酸盐类物质等。但在碱金属硅酸盐中往往都存在着游离的碱金属离子，空气中的酸性气体和CO2等将与其发生化学反应。如果单独用碱金属硅酸盐来作为涂料的基料时会使涂膜不耐水、不耐潮、耐候性差，并且涂层容易出现开裂、脱粉，防腐性较差等不良现象。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于氢气输送管道的防腐涂层。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于氢气输送管道的防腐涂层，按质量分数计算，由以下组分制成：MOFs10-20份、蛭石20-30份、聚烯烃基体树脂40-50份、粘结剂8-15份。
进一步的，所述MOFs是MOF-5、MOF-6、MOF-74或MOF-10中的任意一种或几种的混合物。
进一步的，所述粘结剂是聚乙烯醇或有机硅中的任意一种。
进一步的，所述聚烯烃基体树脂为均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯中的至少一种。
进一步的，按照摩尔份数计算，所述蛭石包括以下组分：SiO2 37-42份、MgO 11-23份、Al2O3 9-10份、Fe2O3 3.5份、H2O 5-11份和CaO1-2份。
本发明的第二个目的在于提供一种上述3PP防腐管道涂层外层用聚丙烯粉末的制备方法。
实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种用于氢气输送管道防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.将MOFs粉末添加于聚烯烃基体树脂中，利用超声仪使MOFs粉末均匀分散在聚烯烃基体树脂中，得到树脂混合物；
步骤2.向步骤1中得到的树脂混合物中加入蛭石粉末，持续搅拌到蛭石粉末均匀分散于树脂混合物中得到树脂混合液；
步骤3.向步骤2中得到的树脂混合液中加入粘结剂，持续搅拌，喷雾造粒得到粒度为10-30μm的粉末；
步骤4.将步骤3得到的粉末采用等离子喷涂的方式喷涂于管材表面，形成管材涂层。
进一步的，所述在所述步骤4的等离子喷涂中，等离子弧的中心温度是2×104K，粉末喷射速度为1Mach。
本发明的有益效果为：
1、MOFs材料具有多孔骨架结构，能够吸附空气中的N2，在受热时释放出N2应用于防火涂层中，能够有效使易燃材料与空气隔绝，达到灭火的效果。
2、本发明制备的树脂混合物粉末具备良好的干粉流动性、流平性以及优异的力学性能、耐环境应力开裂性、耐热老化性能，耐紫外光老化性能、抗压性、耐腐蚀性，适合撒粉工艺、喷粉工艺以及火焰喷涂工艺中使用。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
一种用于氢气输送管道的防腐涂层，按质量分数计算，由以下组分制成：MOFs10-20份、蛭石20-30份、聚烯烃基体树脂40-50份、粘结剂8-15份。
其中，所述聚烯烃基体树脂为均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯中的至少一种。
作为一种优选方案，所述粘结剂是聚乙烯醇或有机硅中的任意一种。
作为一种优选方案，所述MOFs是MOF-5、MOF-6、MOF-74或MOF-10中的任意一种或几种的混合物。
作为一种优选方案，按照摩尔份数计算，所述蛭石包括以下组分：SiO237-42份、MgO 11-23份、Al2O3 9-10份、Fe2O3 3.5份、H2O 5-11份和CaO 1-2份。
作为一种优选方案，一种用于氢气输送管道防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.将MOFs粉末添加于聚烯烃基体树脂中，利用超声仪使MOFs粉末均匀分散在聚烯烃基体树脂中，得到树脂混合物；
步骤2.向步骤1中得到的树脂混合物中加入蛭石粉末，持续搅拌到蛭石粉末均匀分散于树脂混合物中得到树脂混合液；
步骤3.向步骤2中得到的树脂混合液中加入粘结剂，持续搅拌，喷雾造粒得到粒度为10-30μm的粉末；
步骤4.将步骤3得到的粉末采用等离子喷涂的方式喷涂于管材表面，形成管材涂层。
作为一种优选方案，所述在所述步骤4的等离子喷涂中，等离子弧的中心温度是2×104K，粉末喷射速度为1Mach。
实施例1
作为一种优选方案，一种用于氢气输送管道防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.将MOFs粉末添加于均聚聚丙烯基体树脂中，利用超声仪使MOFs粉末均匀分散在均聚聚丙烯基体树脂中，得到树脂混合物；
步骤2.向步骤1中得到的树脂混合物中加入蛭石粉末，持续搅拌到蛭石粉末均匀分散于树脂混合物中得到树脂混合液；
步骤3.向步骤2中得到的树脂混合液中加入粘结剂，持续搅拌，喷雾造粒得到粒度为10-30μm的粉末；
步骤4.将步骤3得到的粉末采用等离子喷涂的方式喷涂于管材表面，形成管材涂层。
实施例2
作为一种优选方案，一种用于氢气输送管道防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.将MOFs粉末添加于无规共聚聚丙烯基体树脂中，利用超声仪使MOFs粉末均匀分散在无规共聚聚丙烯基体树脂中，得到树脂混合物；
步骤2.向步骤1中得到的树脂混合物中加入蛭石粉末，持续搅拌到蛭石粉末均匀分散于树脂混合物中得到树脂混合液；
步骤3.向步骤2中得到的树脂混合液中加入粘结剂，持续搅拌，喷雾造粒得到粒度为10-30μm的粉末；
步骤4.将步骤3得到的粉末采用等离子喷涂的方式喷涂于管材表面，形成管材涂层。
实施例3
作为一种优选方案，一种用于氢气输送管道防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.将MOFs粉末添加于嵌段共聚聚丙烯基体树脂中，利用超声仪使MOFs粉末均匀分散在嵌段共聚聚丙烯基体树脂中，得到树脂混合物；
步骤2.向步骤1中得到的树脂混合物中加入蛭石粉末，持续搅拌到蛭石粉末均匀分散于树脂混合物中得到树脂混合液；
步骤3.向步骤2中得到的树脂混合液中加入粘结剂，持续搅拌，喷雾造粒得到粒度为10-30μm的粉末；
步骤4.将步骤3得到的粉末采用等离子喷涂的方式喷涂于管材表面，形成管材涂层。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种用于氢气输送管道的防腐涂层，其特征在于，按质量分数计算，由以下组分制成：MOFs10-20份、蛭石20-30份、聚烯烃基体树脂40-50份、粘结剂8-15份。
2.根据权利要求1所述的一种用于氢气输送管道的防腐涂层，其特征在于，所述MOFs是MOF-5、MOF-6、MOF-74或MOF-10中的任意一种或几种的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种用于氢气输送管道的防腐涂层，其特征在于，所述粘结剂是聚乙烯醇或有机硅中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的一种用于氢气输送管道的防腐涂层，其特征在于，所述聚烯烃基体树脂为均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种用于氢气输送管道的防腐涂层，其特征在于，按照摩尔份数计算，所述蛭石包括以下组分：SiO237-42份、MgO11-23份、Al2O39-10份、Fe2O33.5份、H2O5-11份和CaO1-2份。
6.根据权利要求5所述的一种用于氢气输送管道防腐涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.将MOFs粉末添加于聚烯烃基体树脂中，利用超声仪使MOFs粉末均匀分散在聚烯烃基体树脂中，得到树脂混合物；
步骤2.向步骤1中得到的树脂混合物中加入蛭石粉末，持续搅拌到蛭石粉末均匀分散于树脂混合物中得到树脂混合液；
步骤3.向步骤2中得到的树脂混合液中加入粘结剂，持续搅拌，喷雾造粒得到粒度为10-30μm的粉末；
步骤4.将步骤3得到的粉末采用等离子喷涂的方式喷涂于管材表面，形成管材涂层。
7.根据权利要求6所述的一种用于氢气输送管道防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述在所述步骤4的等离子喷涂中，等离子弧的中心温度是2×104K，粉末喷射速度为1Mach。
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