本發明涉及材料技術領域，尤其涉及的是一種用于海洋工程的防腐蝕膠、膠帶及制備方法。
背景技術：
海洋工程科技已被列入國家中長期科學和技術發展規劃。海洋防腐蝕是海洋工程的關鍵技術之一，海洋腐蝕這一當今世界共同面對的課題，正以驚人的速度侵蝕著我國海上工程設施，無時無刻不在威脅著海上工程設施的安全，極大阻礙了我國海洋經濟發展的步伐。國際權威統計數據顯示，全球每年由于腐蝕造成的經濟損失約占國民生產總值的3％～5％，據測算，我國海洋產業腐蝕損失約占全國全部腐蝕損失的1/3，達到6000多億元，每秒鐘就有1.5噸鋼鐵被腐蝕，因腐蝕造成的經濟損失大約相當于水災、火災、風暴和地震等自然災害損失總和的6倍。
從腐蝕的角度看，在各種腐蝕區帶中，位于浪花飛濺區部位的鋼鐵和鋼筋混凝土工程設施腐蝕破壞最為嚴重,腐蝕的速度是陸地上的3～10倍.這是因為在這一區域海水飛濺、干濕交替，氧的供應最充分,同時，光照和浪花沖擊破壞金屬的保護膜，造成腐蝕最為強烈。由于鋼鐵及鋼筋混凝土設施在海洋環境中的腐蝕很不均勻，在浪花飛濺區腐蝕的深度最為嚴重，約是全浸區的3～5倍。一旦在這個區域發生嚴重的局部腐蝕破壞，那么整個設施的承載能力就會大大下降，使用壽命大大縮短，極大地影響著安全生產，導致設施提前報廢。在浪花飛濺區的腐蝕是最大的安全隱患，如不采取有效防腐措施，及時防腐修補，可使海洋工程毀于一旦。因此，必須采取合適的防腐蝕技術予以解決。
目前，我國的防腐措施，多采用水上部分以防腐涂層為主，水下部分采取防腐蝕涂料和陰極保護技術相結合，而對于海洋鋼結構腐蝕最嚴重的浪花飛濺區沒有防腐效果；另外，近年來國內開始將埋地管道用粘彈體防腐膠帶用于海洋工程的防腐蝕。
使用這種方法進行防腐蝕主要有以下幾個缺陷：
防腐蝕壽命短。由于海洋處于極其惡劣的復雜環境之中，特別是浪花飛濺區部位的金屬或鋼筋混泥土，時刻都存在著浪花沖刷，浮冰撞擊，這樣會導致海洋工程設施上的防腐涂層逐漸脫落，導致防腐蝕壽命短，防腐涂層的壽命平均約為2～3年。
操作不方便。防腐蝕涂料在水下進行涂刷施工，操作極其困難。
維護周期長。對進行涂刷防腐蝕涂料的海洋工程設施，每隔2～3年需要重新進行第二次修復涂刷，維護周期長。
成本高。目前人工成本是產品的最大成本，防腐蝕涂料維護成本高。
不環保。防腐蝕涂料多為具有殺菌類重防腐涂料，能夠殺滅周圍的微生物細菌，這樣為嚴重引起海洋系統生物生態鏈發生基因突變，影響海洋環境。
不能帶水施工。對于海洋工程的防腐蝕處理，大多需要在海水環境或者潮濕基材表面進行纏繞，然而，埋地管道用的粘彈體防腐膠帶遇水不粘接，即使采用先用力涂防腐膠后再纏繞粘彈體防腐膠帶的方法，不但在海洋環境無法操作，同時一段時間后油脫落現象，根本無法對海洋工程進行有效防腐蝕。
這兩種方案都遠不能滿足海洋工程的發展需要。
因此，現有技術存在缺陷，需要改進。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是：提供一種粘接性能、疏水性能、耐腐蝕性能和防腐性能均良好的防腐蝕膠，用該防腐蝕膠制成的膠帶，及防腐蝕膠和膠帶的制備方法。
本發明的技術方案如下：一種用于海洋工程的防腐蝕膠，其包含原料組分和份量如下：粘彈性聚合物材料1：10～60份，粘彈性聚合物材料2：40～90份，增強膠：0～15份，石蠟：0～22份，功能樹脂0～17份，填料：90～250份，抗氧劑：1～10份，紫外線吸收劑：1～10份，磺酸鹽類緩蝕劑：5～4份，羧酸類緩蝕劑：2～21份，酯類緩蝕劑：1～18份，胺類緩蝕劑：1～8份，顏料：0.06～0.5份，其中，粘彈性聚合物材料1和粘彈性聚合物材料2添加的質量比總和為100份。
應用于上述技術方案，所述的防腐蝕膠中，粘彈性聚合物材料1為低分子量聚異丁烯，其分子量為500～3000；粘彈性聚合物材料2為高分子量聚異丁烯，其分子量為1.0×105～1.0×107。
應用于各個上述技術方案，所述的防腐蝕膠中，增強膠選用丁基橡膠或鹵化丁基橡膠；石蠟選用滴點溫度為85℃的微晶石蠟；功能樹脂可選用液體萜烯樹脂、固體萜烯樹脂中的一種或兩種；填料選用是滑石粉、沉淀硫酸鋇、硅微粉、碳酸鈣、二氧化硅中的一種或任意幾種。
應用于各個上述技術方案，所述的防腐蝕膠中，抗氧劑選用受阻酚類抗氧劑，其中，包括2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一種或任意幾種。
應用于各個上述技術方案，所述的防腐蝕膠中，紫外線吸收劑選用2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羥基-3，5-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2，4-二羥基二苯甲酮中的一種或任意幾種。
應用于各個上述技術方案，所述的防腐蝕膠中，磺酸鹽類緩蝕劑，選用石油磺酸鋇、石油磺酸鈉、合成磺酸鈉、低堿值石油磺酸鈣、二壬基萘磺酸鋇、中性二壬基萘磺酸鋇、二壬基萘磺酸鈣中的一種或任意幾種；羧酸類緩蝕劑，選用十二烯基丁二酸、雙硬脂酸鋁中的一種或兩種；酯類緩蝕劑，選用羊毛脂、羊毛脂鎂皂、山梨糖醇單油酸酯(司苯80)中的一種或任意幾種；胺類緩蝕劑，選用N-油酰肌氨酸十八胺鹽、三乙醇胺中的一種或兩種。
應用于各個上述技術方案，所述的防腐蝕膠中，顏料，選用酞菁綠、酞菁藍、酞菁紅、鈦白粉、炭黑、永固黃等常用顏料中的一種或任意幾種。
應用于各個上述技術方案，一種用于海洋工程的防腐蝕膠的制備方法，包括如下步驟：A：按照以上防腐蝕膠所述質量份數準確稱取各組分；B：逐步將粘彈性聚合物材料1、粘彈性聚合物材料2、增強膠、石蠟、功能樹脂、填料、抗氧劑、紫外線吸收劑、顏料添加到混合機中混合；C：混合均勻后，在真空高溫下混合2h，真空度-0.05～-0.1MPa，溫度：120～150℃；降溫至100℃以內，加入磺酸鹽類緩蝕劑、羧酸類緩蝕劑、酯類緩蝕劑、胺類緩蝕劑，繼續混合1h，溫度100℃以內；D：得到防腐蝕膠。
應用于各個上述技術方案，一種用于海洋工程的防腐蝕膠帶中，包括基膜層、第一膠層、加強層、第二膠層及隔離層；所述基膜層為高密度聚乙烯材料，厚度為0.02～0.1mm。
所述第一膠層、所述第二膠層均為權1至7任一所述的防腐蝕膠，厚度均為0.5～4mm；所述的加強層為高密度聚乙烯網格，厚度為0.1～0.5mm，網格孔徑大小為：20目～100目；所述隔離層為聚酯材料，優選PET材料，可采用PET離型膜作為隔離層，厚度為0.03～0.6mm。
應用于各個上述技術方案，一種以上用于海洋工程的防腐蝕膠帶的制備方法，包括如下步驟：a：通過擠出機將防腐蝕膠均勻擠出并在成型模具口涂覆到加強層上下兩表面，分別形成第一膠層、第二膠層；b：同時使基膜層與隔離層分別貼合在第一膠層、第二膠層的表面；c：通過雙輥機，壓研復合、冷卻后自動收卷，分切成型，制得防腐蝕膠帶。
采用上述方案，本發明通過采用高低分子量的聚異丁烯搭配使用，能夠使防腐蝕膠在具有良好的粘接性的同時，具有一定的強度，保持良好的穩定性，由本發明制成的防腐蝕膠和防腐蝕膠帶具有粘接性能、疏水性能、耐腐蝕性能和防腐性能均良好的技術效果。
具體實施方式
以下對本發明進行詳細說明。
實施例1
本實施例提供了一種用于海洋工程的防腐蝕膠，該防腐蝕膠包含原料組分和份量如下：
其中，粘彈性聚合物材料1，為低分子量聚異丁烯，分子量為500～3000，可選用該分子量范圍內的一種或幾種搭配使用。
粘彈性聚合物材料2，為高分子量聚異丁烯，分子量為1.0×105～1.0×107之間，可選用該分子量范圍內的一種或幾種搭配使用。
其中，粘彈性聚合物材料1和粘彈性聚合物材料2的添加質量比總和為100份，如此，采用高低分子量的聚異丁烯搭配使用，能夠使防腐蝕膠在具有良好的粘接性的同時，具有一定的強度，保持良好的穩定性。
增強膠，為丁基橡膠或鹵化丁基橡膠。
石蠟，選用微晶石蠟，且選用滴點溫度為85℃的微晶石蠟。
功能樹脂，可選用液體萜烯樹脂、固體萜烯樹脂的一種或兩種搭配使用。
填料，可以是滑石粉、沉淀硫酸鋇、硅微粉、碳酸鈣、二氧化硅等中的一種或多種搭配使用。
抗氧劑，受阻酚類抗氧劑，可以是2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯的一種或幾種搭配使用。
紫外線吸收劑，可選用2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羥基-3，5-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2，4-二羥基二苯甲酮的一種或多種搭配使用。
磺酸鹽類緩蝕劑，選用石油磺酸鋇、石油磺酸鈉、合成磺酸鈉、低堿值石油磺酸鈣、二壬基萘磺酸鋇、中性二壬基萘磺酸鋇、二壬基萘磺酸鈣的一種或幾種搭配使用。
羧酸類緩蝕劑，選用十二烯基丁二酸、雙硬脂酸鋁的一種或兩種搭配使用。
酯類緩蝕劑，選用羊毛脂、羊毛脂鎂皂、山梨糖醇單油酸酯，即司笨80的一種或幾種搭配使用。
胺類緩蝕劑，N-油酰肌氨酸十八胺鹽、三乙醇胺的一種或兩種搭配使用。
顏料，選用酞菁綠、酞菁藍、酞菁紅、鈦白粉、炭黑、永固黃等常用顏料中的一種或幾種配合使用。
實施例2
本實施例提供了一種準備實施1中用于海洋工程的防腐蝕膠的制備方法，制備方法包括如下步驟：首先步驟A：按照實施例1的原料組分和份量來準確稱取各組分。
然后，步驟B：逐步將粘彈性聚合物材料1、粘彈性聚合物材料2、增強膠、石蠟、功能樹脂、填料、抗氧劑、紫外線吸收劑、顏料添加到混合機中混合；在混合均勻后執行步驟C：在真空高溫下混合2h，真空度-0.05～-0.1MPa，溫度：120～150℃；降溫至100℃以內，加入磺酸鹽類緩蝕劑、羧酸類緩蝕劑、酯類緩蝕劑、胺類緩蝕劑，繼續混合1h，溫度100℃以內，最后得到得到防腐蝕膠。
實施例3
一種用實施例2所制備的防腐蝕膠制成的、用于海洋工程的防腐蝕膠帶，該防腐蝕膠帶有底部到上部順序包括基膜層、第一膠層、加強層、第二膠層及隔離層。
其中，所述基膜層為高密度聚乙烯材料，厚度為0.02～0.1mm。
第一膠層、第二膠層均為實施例1所述的防腐蝕膠，第一膠層、第二膠層厚度均為0.5～4mm；
所述的加強層為高密度聚乙烯網格，厚度為0.1～0.5mm，網格孔徑大小為：20目～100目。
所述隔離層為聚酯材料，優選PET材料，可采用PET離型膜作為隔離層，厚度為0.03～0.6mm。
實施例4
本實施例提供了實施例3所述防腐蝕膠帶的制備方法，該防腐膠帶用于海洋工程的防腐蝕，包括如下步驟：
首選，步驟a：通過擠出機將防腐蝕膠均勻擠出并在成型模具口涂覆到加強層上下兩表面，分別形成第一膠層、第二膠層；b：同時使基膜層與隔離層分別貼合在第一膠層、第二膠層的表面；c：通過雙輥機，壓研復合、冷卻后自動收卷，分切成型，制得防腐蝕膠帶。
如此，采用以上實施例所制成的防腐蝕膠和防腐蝕膠帶具有以下優點：
1、粘接性能良好，可帶水施工。防腐蝕膠及膠帶在水下環境對需要進行防腐蝕的基材立刻形成粘接，無需施加外部壓力，即可形成嚴密的貼合，同時復合防銹劑含有不對稱結構的表面活性物質，其分子極性比水分子極性更強，與金屬的親和力比水更大，可以將金屬表面的水膜置換掉。復合防銹劑分子以極性基團朝里，非極性基團朝外的逆型膠束狀態溶存于功能性基料中，所以帶水施工，不影響防腐蝕膠基膠帶對鋼材表面的粘接。特別適用于海洋工程的防腐蝕。
2、疏水良好，透氣透水率低。防腐蝕膠與基材形成嚴密的貼合后，空氣與水都很難滲透到內層，相當于在基材表面形成了一層類似真空層的結構。
3、耐腐蝕能良好。耐海水酸堿鹽腐蝕，耐海水微生物腐蝕，耐干濕交替腐蝕，耐溫濕循環腐蝕，耐鹽霧腐蝕，抗紫外老化，耐臭氧老化，能夠抵抗海邊晝夜差大溫，空氣濕度大，鹽分大的惡劣腐蝕環境，能夠很好的適應海洋環境。
4、獨特的防腐性能。防腐蝕膠中的復合防銹劑能夠吸附和捕集腐蝕性物質，并將其封存于膠束之中，使之不與金屬接觸，從而起到防腐蝕作用。
5、基材低表面處理。防腐蝕膠中的復合防銹劑含銹轉化劑，可以直接與鐵銹反應，把厚度在80mm以下的鐵銹層轉化成穩定的化合物，使鐵銹轉化為無害的且具有一定附著力的堅硬外殼，形成保護性封閉層，防止鋼鐵氧化銹蝕，起到除銹防銹雙重作用，銹轉化劑的使用，可以降低施工前基材表面處理的要求，只需達到St2級即可，節約人力物力，降低成本。
一種用于海洋工程的防腐蝕膠、膠帶具有粘接性能良好，可帶水施工，疏水良好，透氣透水率低，耐腐蝕能良好，獨特的防腐性能以及基材低表面處理要求，可廣泛應用于海洋工程設施、海上風電設施的防腐蝕保護，也可應用于油氣埋地管線、儲罐底部邊緣板以及法蘭、補口結構的防腐蝕于保護。
以上僅為本發明的較佳實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。