CN1872937A - 改性无溶剂环氧胶粘剂及其作为管道防腐补强玻璃钢复合层的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改性无溶剂环氧胶粘剂，其特点是：由A、B组分按重量组份比例为100∶18～25组成，其中：A组分按重量组份组成为：环氧树脂50～60份；羟基甲纤维素16～20份；600～1000目的硅灰石粉16～20份；C12～C14脂肪族缩水甘油醚5～8份；脂肪酸酰胺0.3～0.5份；丙烯酸酯0.3～0.5份；改性有机硅0.2～0.5份；氢化脂蓖麻油0.3～0.8份；B组份为：改性脂环胺。具有优良的防腐性能，机械强度高，反应速度快，固化时间短，韧性好，附着力强，抗阴极剥离性能优良，耐磨性能好、硬度高，无毒、环保等特点。并提供这种改性无溶剂环氧胶粘剂作为管道防腐补强玻璃钢复合层的应用。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域，是一种改性无溶剂环氧胶粘剂及其作为管道防腐补强玻璃钢复合层的应用。
背景技术
现有的输送介质管道，以埋藏于地下管网的输油管道为例，现有技术主要采用以下两种防腐材料作为管道的防腐层，一种是采用聚乙烯粘带，这种聚乙烯粘带具有施工方便，无污染、防腐层均匀，电绝缘性能优良、韧性好，造价相对低等优点，但是，因其属于不干胶性质，存在着粘结力差，缠绕在管道外表面上无论其予紧力多大，均不能与管道成为整体结构，在受到轴向土壤磨擦时容易折皱，机械强度低，容易撕裂，难以保证防腐质量；另一种是在管道外表面上涂敷无溶剂环氧胶粘剂，由于环氧材质具有良好的电绝缘性能，其防腐性能良好，但存在着不耐冲击、磕碰，容易被外力损伤，机械强度低、易脆，防腐效果仍然很差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有优良的防腐性能，机械强度高，反应速度快，固化时间短，韧性好，附着力强，抗阴极剥离性能优良，耐磨、硬度高的改性无溶剂环氧胶粘剂，并提供这种改性无溶剂环氧胶粘剂作为管道防腐补强玻璃钢复合层的应用。
解决其技术问题所采用的技术方案是：一种改性无溶剂环氧胶粘剂，其特征是，由A、B组分按重量组份比例为100∶18～25组成，
其中：A组分按重量组份组成为：
环氧树脂 50～60份
羟基甲纤维素 16～20份
600～1000目的硅灰石粉 16～20份
C12～C14脂肪族缩水甘油醚 5～8份
脂肪酸酰胺 0.3～0.5份
丙烯酸酯 0.3～0.5份
改性有机硅 0.2～0.5份
氢化脂蓖麻油 0.3～0.8份
B组份为：改性脂环胺。
改性无溶剂环氧胶粘剂及其作为管道防腐补强玻璃钢复合层的应用，是将管道外表面进行除锈处理，采用机械喷砂除锈为Sa2.5级，手工动力工具除锈为St3级，符合中国国家GB8923标准的规定；将A、B组分按配比称重加入容器中，充分搅拌均匀后，即为改性无溶剂环氧胶粘剂成品，随即将其涂敷于管道外表面上形成底漆层；对管道的蚀坑和焊缝处打腻子将不平处填平，使其平整；在涂敷了改性无溶剂环氧胶粘剂的底漆层上贴衬一层玻璃纤维布，玻璃纤维布要贴、刮平整无皱纹，使玻璃纤维布充分浸透改性无溶剂环氧胶粘剂的底漆，并排除层间气泡，同层玻璃纤维布的搭接宽度≮50mm，上下层的径向搭接边必须互相错开，其距离≮50mm，轴向幅宽50mm，搭接需要加强的部位增加1～2层玻璃布，翻边处应剪开贴紧；在层玻璃布上再涂敷改性无溶剂环氧胶粘剂作为面漆层；常温下干燥即在管道外表面形成防腐补强玻璃钢复合层。
本发明的改性无溶剂环氧胶粘剂具有优良的防腐性能，机械强度高，反应速度快，固化时间短，韧性好，附着力强，抗阴极剥离性能优良，耐磨、硬度高，无毒、环保等特点。
改性无溶剂环氧胶粘剂作为管道防腐补强玻璃钢复合层与现有的无溶剂环氧胶粘剂和聚乙烯粘带作为管道防腐层相比的有益效果可由表1的主要性能指标对比予以体现：
表1
| 序号 | 测试项目 | 单位 | 测试结果 | 执行标准 | ||
| 改性无溶剂环氧胶粘剂与玻璃纤维布的防腐补强玻璃钢复合层 | 无溶剂环氧胶粘剂防腐层 | 聚乙烯粘带防腐层 | ||||
| 1 | 表干时间 | h | ≤1 | ≤1 | 实测 | |
| 2 | 实干时间 | h | ≤4 | ≤4 | 实测 | |
| 3 | 24h阴极剥离 | mm | ≤2.5 | ≤8 | ≤15 | SY/T0315-97 |
| 4 | 抗3°弯曲 | - | 无裂纹 | 无裂纹 | 无裂纹 | SY/T0315-97 |
| 5 | 抗1.5J冲击 | - | 无针孔 | 无针孔 | 无针孔 | SY/T0315-97 |
| 6 | 附着力 | 级 | 1 | 1～3 | 1 | SY/T0315-97 |
| 7 | 体积电阻率 | Ω·m | 3.5×1013 | 1×1013 | 1×1012 | GB1410-89 |
| 8 | 击穿强度 | KV/m | 32.4 | 25 | 12 | GB/T1408.1-1999 |
| 9 | 落砂耐磨 | L/μm | 4.1 | 3 | SY/T0315-97 | |
| 10 | 剪切强度 | MPa | 15 | 7 | 4 | SY/T0041-1997 |
| 11 | 拉伸强度 | MPa | 215 | 20 | 18 | GB1447-1983 |
| 12 | 弹性模量 | MPa | 0.7×105 | GB1447-1983 | ||
本发明改性无溶剂环氧胶粘剂与玻璃纤维布复合的玻璃钢层各项技术指标经中国石油管道公司管道科技研究中心综合试验室于2005年4月6日的检测结论获得。
附图说明
图1为改性无溶剂环氧胶粘剂作为管道防腐补强玻璃钢复合层的应用方框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述。
改性无溶剂环氧胶粘剂由A、B组分按重量组份比例为100∶18～25组成，其中：A组分按重量组份组成为：
环氧树脂 50～60份；羟基甲纤维素 16～20份；
600～1000目的硅灰石粉 16～20份；
C12～C14脂肪族缩水甘油醚 5～8份；
脂肪酸酰胺 0.3～0.5份；丙烯酸酯 0.3～0.5份；
改性有机硅 0.2～0.5份；氢化脂蓖麻油 0.3～0.8份；
B组份为：改性脂环胺。
改性无溶剂环氧胶粘剂A组分的实施例1-3各原料的重量配比见表2。重量单位：kg
表2
| 例号 | 环氧树脂 | 羟基甲纤维素 | 硅灰石粉 | C12～C14脂肪族缩水甘油醚 | 脂肪酸酰胺 | 丙烯酸酯 | 改性有机硅 | 氢化脂蓖麻油 |
| 1 | 50 | 16 | 16 | 5 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.3 |
| 2 | 55 | 18 | 18 | 6.5 | 0.4 | 0.4 | 0.35 | 0.55 |
| 3 | 60 | 20 | 28 | 8 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.8 |
本发明改性无溶剂环氧胶粘剂的A、B组分所用的原料均为市售产品，容易得到。其中：主料环氧树脂NPEL-128，环氧当量184-190；活性稀释剂NPEK-048(AGE)C12～C14脂肪族缩水甘油醚，上述两种原料台湾南亚股份生产，由深圳市伽达树脂有限公司代销。作为抗强纤维素的羟基甲纤维素和作为增强填料的硅灰石粉为国产原料，各地均有销售。分散剂Texaphor963脂肪酸酰胺，流平剂PerenolF40丙烯酸酯共聚物，消泡剂Perenol E7改性有机硅聚合物，防沉剂Rilanit Spez micro氢化脂蓖麻油和固化剂Versamine C-30改性脂环胺均为科宁(香港)有限公司经销的原料，天津光明化工有限公司代销。
本发明改性无溶剂环氧胶粘剂的制备方法与现有技术相同，改性无溶剂环氧胶粘剂由A、B组分按重量组份比例为100∶18～25组成，因B组分为固化剂，可视环境温度、湿度不同，在规定的范围内选取，如温度低、湿度大，则取上限值，反之，取下限值。以实施例1为例其A组分的制备过程是：将作为活性稀释剂的C12～C14脂肪族缩水甘油醚5kg放入搅拌罐内，将加热的环氧树脂50kg置于搅拌罐中，在搅拌器转速800～900转/min下连续搅拌10～15min后，将分散剂脂肪酸酰胺0.3kg，流平剂丙烯酸酯0.3kg，消泡剂改性有机硅0.2kg和防沉剂氢化脂蓖麻油0.3kg依次加入搅拌罐内，继续搅拌5～10min后，加入羟基甲纤维素16kg和硅灰石粉16kg后，继续搅拌20～30min即可制成A组分成品。
参见图1，改性无溶剂环氧胶粘剂及其作为管道防腐补强玻璃钢复合层的应用，是将管道外表面进行除锈处理，采用机械喷砂除锈为Sa2.5级，手工动力工具除锈为St3级，符合中国国家GB8923标准的规定；将A、B组分按配比称重加入容器中，充分搅拌均匀后，即为改性无溶剂环氧胶粘剂成品，随即将其涂敷于管道外表面上形成底漆层；对管道的蚀坑和焊缝处打腻子将不平处填平，使其平整；在涂敷了改性无溶剂环氧胶粘剂的底漆层上贴衬一层玻璃纤维布，玻璃纤维布要贴、刮平整无皱纹，使玻璃纤维布充分浸透改性无溶剂环氧胶粘剂的底漆，并排除层间气泡，同层玻璃纤维布的搭接宽度≮50mm，上下层的径向搭接边必须互相错开，其距离≮50mm，轴向幅宽50mm，搭接需要加强的部位增加1～2层玻璃布，翻边处应剪开贴紧；在层玻璃布上再涂敷改性无溶剂环氧胶粘剂作为面漆层；常温下干燥即在管道外表面形成防腐补强玻璃钢复合层。
本发明的改性无溶剂环氧胶粘剂及其作为管道防腐补强玻璃钢复合层除采用无溶剂环氧胶粘剂做底漆层，贴衬玻璃纤维布层，再用无溶剂环氧胶粘剂作为面层外，可按上述顺序重复进行多层作业，从而使管道得到多层玻璃纤维布层的玻璃钢复合层。利用本发明的改性无溶剂环氧胶粘剂及其作为管道防腐补强玻璃钢复合层的应用所获得的启示，可将改性无溶剂环氧胶粘剂、或改性无溶剂环氧胶粘剂与玻璃纤维布复合的玻璃钢结构用于压力罐、反应釜内衬的防腐补强。
本发明的改性无溶剂环氧胶粘剂及其作为管道防腐补强玻璃钢复合层由表1所列出的主要性能指标外，还具有表3所列的性能指标。
表3
| 检测项目 | 单位 | 技术指标 | 执行标准 | 检测项目 | 单位 | 技术指标 | 执行标准 |
| 固体含量 | ％ | ≥97 | GB/T1725 | 热水浸泡(95℃) | 21d | 涂层无变化 | SY/T0321 |
| 硬度 | ≥0.4 | GB/T1730 | 稀盐酸 | 90d | 涂层无变化 | SY/T0323 | |
| 吸水率 | ％ | ≥0.4 | SYJ28-87 | 10％NaCl+HCl | 90d | 涂层无变化 | SY/T0324 |
| 耐盐雾 | 1000h | 涂层无变化 | GB/1770 | 10％NaCl | 90d | 涂层无变化 | SY/T0325 |
| 卤水浸泡(72℃) | 15d | 涂层无变化 | SY/T0320 | 蒸馏水 | 90d | 涂层无变化 | SY/T0326 |
| 卤水浸(常温) | 30d | 涂层无变化 | SY/T0321 | 5％NaOH | 90d | 涂层无变化 | SY/T0327 |
Claims (2)
1.一种改性无溶剂环氧胶粘剂，其特征是：由A、B组分按重量组份比例为100∶18～25组成，
其中：A组分按重量组份组成为：
环氧树脂 50～60份
羟基甲纤维素 16～20份
600～1000目的硅灰石粉 16～20份
C12～C14脂肪族缩水甘油醚 5～8份
脂肪酸酰胺 0.3～0.5份
丙烯酸酯 0.3～0.5份
改性有机硅 0.2～0.5份
氢化脂蓖麻油 0.3～0.8份
B组份为：改性脂环胺。
2.根据权利要求1所述的改性无溶剂环氧胶粘剂作为管道防腐补强玻璃钢复合层的应用。
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