專利名稱：新型水泥基復合防腐涂料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種涂料，特別涉及一種新型水泥基復合防腐涂料。
背景技術：
管道作為五大運輸工具之一，在運輸液體、氣體、漿液等方面具有特殊的優勢，但是管道的防腐蝕保護是目前有待解決的難點之一。管道防腐材料通常采用有機高分子材料，具有較好的防腐性能，然而這些材料的涂層較薄、價格較高且抗沖擊能力弱，在管道鋪設中必須采用不帶有石塊的細土回填，在多石地區需要將細土從遠處運來，工程成本很高。且這些涂層材料受到紫外線照射和風化作用都會造成其壽命縮短，需要不斷的重復使用，累積消耗的成本較高。因此開發一種既具有防腐性，又具有抗沖擊性、價格低廉、環保且涂敷工藝簡單的管道防腐涂料對可持續發展具有重要意義。
發明內容
針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種既具有防腐性，又具有抗沖擊性，并且價格低廉、環保、涂敷工藝簡單的新型水泥基復合防腐涂料。本發明的技術方案·是這樣實現的:新型水泥基復合防腐涂料，由固相和液相組成，所述液相與所述固相的質量之比為0.3 1.0 ;所述固相由砂、水泥和纖維組成，砂與水泥的質量之比為0.3 2.0，纖維在固相中的質量分數為0.5% 5.0% ;所述液相由聚合物乳液、水和外加劑組成，聚合物乳液在液相中的質量分數為10 % 40 % ;水在液相中的質量分數為60% 85% ;外加劑在液相中的質量分數為O 5%。新型水泥基復合防腐涂料，由固相和液相組成，所述液相與所述固相的質量之比為0.3 1.0 ;所述固相由砂、水泥、廢棄物和纖維組成，砂與水泥和廢棄物的混合物的質量之比為0.3 2.0，水泥與廢棄物的質量之比為3/7 19/1，纖維在固相中的質量分數為
0.5% 5.0% ;所述液相由聚合物乳液、水和外加劑組成，聚合物乳液在液相中的質量分數為10% 40%;水在液相中的質量分數為60% 85%;外加劑在液相中的質量分數為O 5%。上述新型水泥基復合防腐涂料，所述廢棄物為粉煤灰或鐵礦渣。上述新型水泥基復合防腐涂料，所述粉煤灰為改性粉煤灰，粉煤灰改性方法如下:分別制備質量分數為1% 5%十六烷基三甲基溴化銨溶液和質量分數為I % 5%硅烷偶聯劑溶液，先按照固液質量比(I 5): 10，將粉煤灰加入到十六烷基三甲基溴化銨溶液中，攪拌24小時以上，水沖洗過濾，烘箱內烘干24h以上，然后按照固液質量比為(I 5): 10加入到硅烷偶聯劑溶液中，攪拌Ih以上，再放入70°C 100°C烘箱中24 48h，即得改性粉煤灰。上述新型水泥基復合防腐涂料，所述纖維為聚乙烯醇纖維、芳綸纖維、聚酯纖維、纖維素纖維、玻璃纖維、改性聚乙烯醇纖維和聚丙烯纖維中的一種或多種。上述新型水泥基復合防腐涂料，所述纖維長度為6mm 18mm，直徑為10 μ m 40 μ m,彈性模量為2000MPa 40GPa。上述新型水泥基復合防腐涂料，對所述聚乙烯醇纖維表面進行親油處理得改性聚乙烯醇纖維:將所述聚乙烯醇纖維浸泡在質量分數為1% 5%硅烷偶聯劑溶液，24 48小時后取出并室溫晾干，在潤滑油中浸泡12 24小時進行表面涂油處理后，取出晾干，放置一天后備用。所述潤滑油優選合成機油，如5W-40。上述新型水泥基復合防腐涂料，所述聚合物乳液為水性環氧乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、丁苯乳液、苯丙乳液和丙烯酸乳液中的一種或多種。上述新型水泥基復合防腐涂料，所述砂為中細砂，粒度為125 3000 μ m，通過調節砂粒徑來控制涂料在受到沖擊、負載后的開裂方式。上述新型水泥基復合防腐涂料，所述水泥為普通硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥中的一種或兩種混合，水泥強度等級> 42.5，所述外加劑為消泡劑、減水劑和固化劑(如三乙烯四胺)中的一種或多種。本發明的有益效果是:1、本發明的產品生產工藝簡單，抗腐蝕性能良好，抗滲性、抗沖擊性能強，原材料簡單易得，價格低廉，是一種理想的油氣管道防腐涂料。2、本發明利用了纖維的增強增韌性能提高了基體抗變形能力，顯著的提高了界面抵抗變形的能力。3、本發明中可選擇普通的聚乙烯醇纖維，結合了纖維脫粘拔出和纖維拉斷破壞方式，對普通聚乙烯醇纖維表面進行親油處理，使得纖維在拉拔過程中做出最大的功，達到最好的增強增韌的效果。4、聚合物乳液的添加提`高了材料的柔韌性、防腐性、粘結力及可涂覆性。它不僅提高了基體本身的性能，而且提高了纖維與水泥基間的相互作用，材料的性能遠高于普通混凝土的基本性能。5、纖維的質量摻量不超過固相總質量的5.0%,在負載力的作用下,應適當控制砂粒徑，可以達到多縫開裂的效果；水泥基材料的彎曲強度提高3倍以上。即使在水泥基復合材料初次斷裂后仍然能夠呈現出優越的假應變硬化行為，顯著的提高了水泥基防腐涂料的安全性和耐久性，該材料在負載后具有多縫開裂的效果，且抗彎曲效果好。6、廢棄物替換水泥，大大提高了水泥基材料的韌性以及后期強度，具有長期耐久性，廢棄物替換水泥率可達70%，不僅能提高水泥基材料的韌性，而且具有環境可持續性。7、對管道涂層的厚度可以隨意調控(1-1Omm)。
具體實施例方式涂覆鋼板的防腐性能測試第一組實施例
權利要求
1.新型水泥基復合防腐涂料，其特征在于，由固相和液相組成，所述液相與所述固相的質量之比為O. 3 1.0 ; 所述固相由砂、水泥和纖維組成，砂與水泥的質量之比為O. 3 2. 0，纖維在固相中的質量分數為O. 5% 5.0% ； 所述液相由聚合物乳液、水和外加劑組成，聚合物乳液在液相中的質量分數為10% .40% ;水在液相中的質量分數為60% 85% ;外加劑在液相中的質量分數為O 5%。
2.新型水泥基復合防腐涂料，其特征在于，由固相和液相組成，所述液相與所述固相的質量之比為O. 3 1.0 ; 所述固相由砂、水泥、廢棄物和纖維組成，砂與水泥和廢棄物的混合物的質量之比為.O.3 2. 0，水泥與廢棄物的質量之比為3/7 19/1，纖維在固相中的質量分數為O. 5% .5. 0% ； 所述液相由聚合物乳液、水和外加劑組成，聚合物乳液在液相中的質量分數為10 % .40% ;水在液相中的質量分數為60% 85% ;外加劑在液相中的質量分數為O 5%。
3.根據權利要求2所述的新型水泥基復合防腐涂料，其特征在于，所述廢棄物為粉煤灰或鐵礦渣。
4.根據權利要求3所述的新型水泥基復合防腐涂料，其特征在于，所述粉煤灰為改性粉煤灰，粉煤灰改性方法如下分別制備質量分數為1% 5%十六烷基三甲基溴化銨溶液和質量分數為I % 5%硅烷偶聯劑溶液，先按照固液質量比(I 5) 10，將粉煤灰加入到十六烷基三甲基溴化銨溶液中，攪拌24小時以上，水沖洗過濾，烘箱內烘干24h以上，然后按照固液質量比為(I 5) 10加入到硅烷偶聯劑溶液中，攪拌Ih以上，再放入70°C 100°C烘箱中24 48h，即得改性粉煤灰。
5.根據權利要求I 4任一所述的新型水泥基復合防腐涂料，其特征在于，所述纖維為聚乙烯醇纖維、芳綸纖維、聚酯纖維、纖維素纖維、改性聚乙烯醇纖維和聚丙烯纖維中的一種或多種。
6.根據權利要求5所述的新型水泥基復合防腐涂料，其特征在于，所述纖維長度為3mm 40mm,直徑為10 μ m 40 μ m,彈性模量為2000MPa 40GPa。
7.根據權利要求5所述的新型水泥基復合防腐涂料，其特征在于，對所述聚乙烯醇纖維表面進行親油處理得改性聚乙烯醇纖維將所述聚乙烯醇纖維浸泡在質量分數為1% 5%硅烷偶聯劑溶液，24 48小時后取出并室溫晾干，在潤滑油中浸泡12 24小時進行表面涂油處理后，取出晾干，放置備用。
8.根據權利要求I 4任一所述的新型水泥基復合防腐涂料，其特征在于，所述聚合物乳液為醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、水性環氧乳液、丁苯乳液、丙烯酸乳液、苯丙乳液中的一種或多種。
9.根據權利要求I 4任一所述的新型水泥基復合防腐涂料，其特征在于，所述砂為中細砂，粒度為125 3000 μ m。
10.根據權利要求I 4任一所述的新型水泥基復合防腐涂料，其特征在于，所述水泥為普通硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥和中的一種或多種，水泥強度等級> 42. 5，所述外加劑為消泡劑、減水劑和固化劑中的一種或多種。
全文摘要
本發明公開新型水泥基復合防腐涂料，由固相和液相組成，所述液相與所述固相的質量之比為0.3～1.0；所述固相由砂、水泥和纖維組成，砂與水泥的質量之比為0.3～2.0，纖維在固相中的質量分數為0.5％～5.0％；所述液相由聚合物乳液、水和外加劑組成，聚合物乳液在液相中的質量分數為10％～40％；水在液相中的質量分數為60％～85％；外加劑在液相中的質量分數為0～5％。作為油氣管道防腐涂料，其具有良好的抗沖擊性能、抗腐蝕性、抗滲性、抑制收縮和耐久性良好，廢棄物的應用降低了生產成本，并具有綠色環保性，對可持續發展具有重要意義。在負載作用力下具有多縫開裂的效果，且裂縫寬度在微米級范圍內，可直接涂敷，敷設工藝簡單，可作為石油天然氣管道防腐涂料。
文檔編號C04B111/20GK103253910SQ201310144120
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月24日 優先權日2013年4月24日
發明者孫乾耀, 吳英, 孫士彬 申請人:中國石油大學(北京), 北京埃彼咨石化科技有限公司