CN116179057B - 一种管道用的防腐保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了管道材料技术领域的一种管道用的防腐保温材料及其制备方法：所述管道用的防腐保温材料是由磷酸锌改性中空玻璃微球与水性环氧改性丙烯酸混合制得，本发明利用中空玻璃微球高气相孔隙率和低热传导系数的特点，有效提升了材料的保温性能，同时对中空玻璃微球进行磷酸锌改性提高了材料的抗腐蚀性能，使材料在减少能源损耗的基础上具有较长的使用寿命和良好的经济性。

Description

一种管道用的防腐保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于管道材料技术领域，具体指一种管道用的防腐保温材料及其制备方法。
背景技术
管道是日常生活中的必要设施之一，具有给排水、供暖等功能，在日常生活、工业和农业中发挥着重要作用，但是由于高温或低温，管道会膨胀和收缩，这会导致管道破裂，减少管道的使用寿命，对于供暖管道来说，使用高性能的管道隔热保温材料可以有效地减少热量的散失，降低能源损耗，延长管道使用寿命。
同时，传统的海绵、聚氨酯保温材料的耐腐蚀性较差，长时间使用后保温隔热性能会大大降低，因此有必要提高管道用保温材料的耐腐蚀性能，使材料在减少能源损耗的基础上具有较长的使用寿命和良好的经济性。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种管道用的防腐保温材料及其制备方法，将磷酸锌改性中空玻璃微球添加到水性环氧改性丙烯酸中制备管道用防腐保温材料，利用中空玻璃微球可以提高气相孔隙率并降低热传导系数的特点，提升材料的保温性能，同时使用磷酸锌改性以提高材料的抗腐蚀性能。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种管道用的防腐保温材料及其制备方法，所述管道用的防腐保温材料是由磷酸锌改性中空玻璃微球添加到水性环氧改性丙烯酸中并在25℃下搅拌3h所制得。
进一步地，所述磷酸锌改性中空玻璃微球与水性环氧改性丙烯酸按重量份配比，比例分别为1：20、1:10及3:20。
进一步地，所述磷酸锌改性中空玻璃微球以中空玻璃微球为基材所制得，首先将10g的中空玻璃微球加入100ml去离子水中，然后再加入0.6g乳化石蜡乳液并搅拌30min，随后加入2.3g六水合硝酸锌再次搅拌30min，然后将混合液pH值调制7，然后加入50ml浓度为5mmol的磷酸氢二钠，经老化后制得所述磷酸锌改性中空玻璃微球。
进一步地，所述混合液的pH值使用异丁醇胺进行调整。
进一步地，所述老化过程为先在50℃下静置12h，然后在25℃下静置12h。
进一步地，所述中空玻璃微球购自上海向岚化工有限公司，型号为W-16。
进一步地，所述乳化石蜡乳液pH范围为7-9，固含量为45wt%。
进一步地，所述六水合硝酸锌纯度为99%，所述磷酸氢二钠纯度为98%，所述异丁醇胺纯度为99%。
进一步地，所述水性环氧改性丙烯酸纯度为99%。
进一步地，所述管道用的防腐保温材料在使用时应涂覆在管道外表面，固化7天后即可。
本发明所取得的最优有益效果如下：
（1）本发明通过加入磷酸锌改性中空玻璃微球，有效地降低了材料的热导率，测试结果显示热导率仅为0.087，具有优异的隔热保温效果；
（2）本发明通过使用磷酸锌对中空玻璃微球进行改性，有效地提升了材料的耐腐蚀性能，测试结果显示材料的自腐蚀电流密度为1.017×10-6μA/cm2，腐蚀电位为-0.876V，保护效率为47.44%；
（3）该制备方法中原料丰富易得、工艺简单可控、制备周期短和能耗低，可实现大规模的工业化生产。
附图说明
图1为本发明提出的一种管道用的防腐保温材料的制备路线。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中，如无特别说明的原料或处理技术，则表明其均为本领域的常规市售原料或常规处理技术。所用试剂如无特别指出均为商品化试剂，从市场上买来均未进行进一步纯化就直接使用。
实施例1
本发明所提供的一种管道用的防腐保温材料及其制备方法，具体包括：管道用的防腐保温材料是由磷酸锌改性中空玻璃微球添加到水性环氧改性丙烯酸中并在25℃下搅拌3h所制得。
其中，磷酸锌改性中空玻璃微球与水性环氧改性丙烯酸按重量份配比，比例分别为1:20。
其中，磷酸锌改性中空玻璃微球以中空玻璃微球为基材所制得，首先将10g的中空玻璃微球加入100ml去离子水中，然后再加入0.6g乳化石蜡乳液并搅拌30min，随后加入2.3g六水合硝酸锌再次搅拌30min，然后将混合液pH值调制7，再次加入50ml浓度为5mmol的磷酸氢二钠，经老化后制得所述磷酸锌改性中空玻璃微球。
其中，混合液的pH值使用异丁醇胺进行调整。
其中，老化过程为先在50℃下静置12h，然后在25℃下静置12h。
其中，中空玻璃微球的型号为W-16。
其中，乳化石蜡乳液pH范围为7-9，固含量为45wt%。
其中，六水合硝酸锌纯度为99%，磷酸氢二钠纯度为98%，异丁醇胺纯度为99%。
其中，水性环氧改性丙烯酸纯度为99%。
其中，管道用的防腐保温材料在使用时应涂覆在管道外表面，固化7天后即可使用。
实施例2
本发明所提供的一种管道用的防腐保温材料及其制备方法，具体包括：管道用的防腐保温材料是由磷酸锌改性中空玻璃微球添加到水性环氧改性丙烯酸中并在25℃下搅拌3h所制得。
其中，磷酸锌改性中空玻璃微球与水性环氧改性丙烯酸按重量份配比，比例分别为1:10。
其中，磷酸锌改性中空玻璃微球以中空玻璃微球为基材所制得，首先将10g的中空玻璃微球加入100ml去离子水中，然后再加入0.6g乳化石蜡乳液并搅拌30min，随后加入2.3g六水合硝酸锌再次搅拌30min，然后将混合液pH值调制7，再次加入50ml浓度为5mmol的磷酸氢二钠，经老化后制得所述磷酸锌改性中空玻璃微球。
其中，混合液的pH值使用异丁醇胺进行调整。
其中，老化过程为先在50℃下静置12h，然后在25℃下静置12h。
其中，中空玻璃微球的型号为W-16。
其中，乳化石蜡乳液pH范围为7-9，固含量为45wt%。
其中，六水合硝酸锌纯度为99%，磷酸氢二钠纯度为98%，异丁醇胺纯度为99%。
其中，水性环氧改性丙烯酸纯度为99%。
其中，管道用的防腐保温材料在使用时应涂覆在管道外表面，固化7天后即可使用。
实施例3
本发明所提供的一种管道用的防腐保温材料及其制备方法，具体包括：管道用的防腐保温材料是由磷酸锌改性中空玻璃微球添加到水性环氧改性丙烯酸中并在25℃下搅拌3h所制得。
其中，磷酸锌改性中空玻璃微球与水性环氧改性丙烯酸按重量份配比，比例分别为3:20。
其中，磷酸锌改性中空玻璃微球以中空玻璃微球为基材所制得，首先将10g的中空玻璃微球加入100ml去离子水中，然后再加入0.6g乳化石蜡乳液并搅拌30min，随后加入2.3g六水合硝酸锌再次搅拌30min，然后将混合液pH值调制7，再次加入50ml浓度为5mmol的磷酸氢二钠，经老化后制得所述磷酸锌改性中空玻璃微球。
其中，混合液的pH值使用异丁醇胺进行调整。
其中，老化过程为先在50℃下静置12h，然后在25℃下静置12h。
其中，中空玻璃微球的型号为W-16。
其中，乳化石蜡乳液pH范围为7-9，固含量为45wt%。
其中，六水合硝酸锌纯度为99%，磷酸氢二钠纯度为98%，异丁醇胺纯度为99%。
其中，水性环氧改性丙烯酸纯度为99%。
其中，管道用的防腐保温材料在使用时应涂覆在管道外表面，固化7天后即可使用。
性能测试
对所制得的管道用的防腐保温材料进行了热导率以及抗腐蚀性能的测试，其中热导率通过购自湖南湘科公司的DRL-2B型热导率测量仪测得，抗腐蚀性能通过电化学阻抗法进行测量，电化学阻抗分析仪购自日置（上海）测量技术有限公司，型号为IM3590；其中实施例3测试结果最优，其显著效果如下：
（1）热导率测试结果显示热导率仅为0.087，具有优异的隔热保温效果；
（2）电化学阻抗测试结果显示材料的自腐蚀电流密度为1.017×10-6μA/cm2，腐蚀电位为-0.876V，保护效率为47.44%，具有优异的抗腐蚀性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种管道用的防腐保温材料，其特征在于：所述管道用的防腐保温材料是由磷酸锌改性中空玻璃微球添加到水性环氧改性丙烯酸中并在25℃下搅拌3h所制得；
所述磷酸锌改性中空玻璃微球与水性环氧改性丙烯酸按重量份配比，比例分别为1：20、1:10或3:20；
所述磷酸锌改性中空玻璃微球以中空玻璃微球为基材所制得，首先将10g的中空玻璃微球加入100mL去离子水中，然后再加入0.6g乳化石蜡乳液并搅拌30min，随后加入2.3g六水合硝酸锌再次搅拌30min，然后将混合液pH值调至7，再次加入50mL浓度为5mmol的磷酸氢二钠，经老化后制得所述磷酸锌改性中空玻璃微球。
2.根据权利要求1所述的一种管道用的防腐保温材料，其特征在于：所述混合液的pH值使用异丁醇胺进行调整。
3.根据权利要求2所述的一种管道用的防腐保温材料，其特征在于：所述老化的过程为先在50℃下静置12h，然后在25℃下静置12h。
4.根据权利要求3所述的一种管道用的防腐保温材料，其特征在于：所述乳化石蜡乳液pH范围为7-9，固含量为45wt%。
5.根据权利要求4所述的一种管道用的防腐保温材料，其特征在于：所述六水合硝酸锌纯度为99%，所述磷酸氢二钠纯度为98%，所述异丁醇胺纯度为99%。
6.根据权利要求5所述的一种管道用的防腐保温材料，其特征在于：所述水性环氧改性丙烯酸纯度为99%。
7.根据权利要求1所述的一种管道用的防腐保温材料，其特征在于：所述管道用的防腐保温材料在使用时涂覆在管道外表面，固化7天后即可使用。
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