管道外防腐用新型胶黏剂的研发

摘要

钢质管道足我国石油天然气输运的主要设备,这些管道基本上都是埋设于地下的。在自然环境条件下,管道以及其外防腐层会受到腐蚀介质的作用而严重破损。管道因腐蚀破坏不仅会造成巨大的经济损失以及能源浪费,还会对环境造成严重污染。因此,对缺陷管道及受损的防腐层进行快速地修复是保证管道安全运营的重要手段。在管道外修复方法中,复合材料修复是能够实现快速修复的最好方法之一。在此方法中,要求设计的新型胶粘剂具有优良的粘结性能和抗腐蚀特性。此外,为达到快速修复的目的,还要求胶黏剂具有快速凝固的性能。在此,本论文的目的就是研发这种胶黏剂,主要研究内容如下。
　　 首先,选定以环氧树脂(E-51)作为基体材料,通过增韧剂与同化剂对其进行改性。
　　 其次,定量的改变T-31固化剂与聚氨酯的添加量,研究其对环氧树脂胶黏剂的固化影响。结果表明,聚氨酯的添加量对环氧树脂的固化影响很小,起主要作用的是T-31固化剂。最后确定T-31固化剂最佳添加量为20～25phr,胶黏剂的固化时间可以达到两小时之内。
　　 第三,对胶黏剂进行了增韧研究,通过测定改性环氧树脂胶黏剂的抗剪切强度和剥离强度,分析了聚氨酯增韧剂与T-31固化剂对环氧树脂的增韧规律。结果表明,T-31固化剂能够明显降低环氧树脂胶黏剂的抗剪切强度和剥离强度,使胶黏剂变脆。然而,聚氨酯对环氧树脂的增韧规律是先增后降的变化趋势。比较试验结果得出,确定聚氨酯最佳添加量为20phr。
　　 第四,对比分析增韧剂聚氨酯与CTBN对环氧树脂的增韧效果,结果表明,聚氨酯的增韧效果优于CTBN。
　　 最后,在聚氨酯增韧环氧树脂的基础上,进一步加入纳米二氧化硅颗粒。结果表明,改性后的胶黏剂柔韧性明显增强。