防腐用高温玛蹄脂胶及其制备方法

摘要

本发明公开了一种防腐用高温玛蹄脂胶及其制备方法，所述防腐用高温玛蹄脂胶，由下述组分按重量份组成：弹性体30-50份，沥青5-15份，增粘树脂25-40份，增塑剂5-10份，填料5-10份，抗氧剂0.2-0.5份，将捏合机油温升至160-200℃，先将弹性体、沥青、填料和抗氧剂加入到捏合机中捏合搅拌25-45分钟，然后将增粘树脂和增塑剂加入至捏合机中继续搅拌25-45分钟，然后降温成型处理，即制得。本发明防腐用高温玛蹄脂胶用于管道补口防腐，其粘接性和密封性优异，低温柔韧性好，性能稳定；软化点较高，耐高温性能好，具有较高的剪切强度和剥离强度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道防腐化工产品及其制备方法，尤其涉及一种防腐用高温玛蹄脂胶及其制备方法。

背景技术

埋地管道作为油气的传输载体，地面工程的重要设施之一。是连接上游资源和下游用户的纽带，由于管道长期埋在地下，随着时间的推移，外界土壤特性及地形沉降等因素的影响，管道会发生腐蚀、穿孔、泄漏，会给国家带来巨大的经济损失，同时会给环境带来严重污染。管道焊口部位是整个输送管道防腐蚀的最薄弱的环节，补口防腐成为整个管道防腐技术的重中之重。补口防腐技术的发展直接关系到管道的安全运行和使用寿命。补口防腐技术主要包括补口防腐材料和补口防腐施工技术。补口防腐用胶材料性能的好坏决定补口材料能否发挥防腐作用的主要因素之一。

目前，以玛蹄脂胶为主要密封材料的管道防腐补口产品在国外管道防腐市场得到了较为广泛的使用，而国内尚处于起步阶段。国外著名的大公司玛蹄脂热缩带产品已经形成了完整的产品体系，所使用玛蹄脂胶产品能够满足各种运行温度的管线补口需要。玛蹄脂胶具有较强的自粘性，很好的高温流动性，所以一般玛蹄脂胶的高温性能相对不足。目前国内江苏达胜热缩材料有限公司已经在开展玛蹄脂胶补口防腐产品的开发和应用，本发明是在常温型玛蹄脂胶的基础上，开发的高温型的玛蹄脂胶产品，解决常温产品高温性能不足，剥离强度和剪切强度低，无法满足高温环境下或管线长期高温运行要求的问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种防腐用高温玛蹄脂胶，流动性好、密封性能好、高温性能优异。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种防腐用高温玛蹄脂胶的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种防腐用高温玛蹄脂胶，由下述组分按重量份组成：弹性体30-50份，沥青5-15份，增粘树脂25-40份，增塑剂5-10份，填料5-10份，抗氧剂0.2-0.5份。

所述弹性体为热塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（简称SBS）、热塑性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（简称SIS）、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（简称SEBS）和乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物（简称EMH）中的一种或其混合物。这几种聚合物在低温时都有较好的韧性和一定的弹性。

其中，优选的，所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物中马来酸酐质量百分含量2-5%。

所述沥青可以提高粘结性能和流动性，并且降低其软化点。

所述增粘树脂为萜烯树脂、萜烯酚树脂和碳五石油树脂中的一种或其混合物。增粘树脂的加入可以提高初粘性以及流动性。

所述增塑剂为聚异丁烯和环烷油中的一种或其混合物，增塑剂可以有效提高耐低温性能。

所述填料为轻质碳酸钙，其可以提高材料的硬度，并降低内聚力，在剥离时达到内聚破坏的效果。

所述抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂，优选为：四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯，通称抗氧剂1010。其作用主要是为了防止材料在成型加工过程中出现热老化。

优选的，本发明中，所述热塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的熔融指数为0.5-10g/10min；所述热塑性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的熔融指数为0.5-10g/10min；所述苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的熔融指数为0.5-5g/10min；所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物的熔融指数为5-200g/10min；所述沥青的熔点为60-90℃；所述萜烯树脂的软化点为95-115℃；所述萜烯酚树脂的软化点为100-135℃；所述碳五石油树脂的软化点95-115℃；所述聚异丁烯的粘均分子量为30000-100000。

采用本行业常规方法，经搅拌混合、捏合，即可制得本发明的防腐用高温玛蹄脂胶。

进一步的，本发明的另外一个目的是这样实现的：

本发明还提供上述防腐用高温玛蹄脂胶的制备方法，由下述步骤组成：

将捏合机油温升至160-200℃，先将弹性体、沥青、填料和抗氧剂加入到捏合机中捏合搅拌25-45分钟，然后将增粘树脂和增塑剂加入至捏合机中继续搅拌25-45分钟，然后降温成型处理，即制得本发明的防腐用高温玛蹄脂胶。

本发明防腐用高温玛蹄脂胶的使用方法，可以是：

首先将防腐用高温玛蹄脂胶通过冷压以及牵引传送装置将防腐用高温玛蹄脂胶连续涂敷在辐射交联聚乙烯热收缩带基材上。该基材具有一定的“记忆效应”，在现场施工时，使用火焰喷枪加热涂有防腐用高温玛蹄脂胶的基材，当温度高于基材热收缩温度时，随着基材热缩时，防腐用高温玛蹄脂胶熔融，从而与钢管粘牢，达到密封和防腐的作用。

相对于现有技术，本发明的有益效果具体体现为：

1、本发明防腐用高温玛蹄脂胶用于用于管道补口防腐，其粘接性和密封性优异，低温柔韧性好，剥离强度较高，性能稳定；

2、本发明防腐用高温玛蹄脂胶软化点较高，耐高温性能好，具有较高的剪切强度和剥离强度，80℃剪切强度可达到0.02MPa，剥离强度可达到10N/cm，能够满足管线长期80℃条件下运行的要求；

3、本发明防腐用高温玛蹄脂胶应用于管道补口，钢管表面处理要求比较低，施工方便。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一种防腐用高温玛蹄脂胶，它是由如下组分制得：

SIS                         10公斤

EMH                        10公斤

SBS                        20公斤

沥青                       10公斤

萜烯树脂                    20公斤

碳五石油树脂                15公斤

聚异丁烯                    4.5公斤

环烷油                      5公斤

轻质碳酸钙                  5公斤

抗氧剂1010                 0.5公斤

所述SIS的熔融指数为5g/10min；

所述EMH的熔融指数为100g/10min，其中马来酸酐质量百分含量为3%；

所述SBS的熔融指数为2g/10min；

所述沥青的熔点为80℃；

所述萜烯树脂的软化点为110℃；

所述碳五石油树脂的软化点为105℃；

所述聚异丁烯的粘均分子量为70000。

具体制备方法为：先按比例取SIS、EMH、SBS、沥青、聚异丁烯、环烷油、轻质碳酸钙以及抗氧剂1010加入到捏合机中在170℃下搅拌恒定40分钟，然后加入萜烯树脂和碳五石油树脂继续搅拌恒定40分钟，成型处理后，即是本发明防腐用高温玛蹄脂胶。

实施例2-6

实施例2-6，具体组分及用量见表1，相关原料理化参数见表2。

表1：实施例2-6中各组分的用量表    单位：公斤

表2：实施例2-6中相关原料理化参数表

实施例2-6的具体制备方法为：将捏合机油温升至160-200℃，先将弹性体、沥青、填料和抗氧剂加入到捏合机中捏合搅拌25-45分钟，然后将增粘树脂和增塑剂加入至捏合机中继续搅拌25-45分钟，然后降温成型处理，即制得本发明的防腐用高温玛蹄脂胶。

将防腐用高温玛蹄脂胶通过冷压以及牵引传送装置将防腐用高温玛蹄脂胶连续涂敷在辐射交联聚乙烯热收缩带基材上。在现场施工时，使用火焰喷枪加热涂有防腐用高温玛蹄脂胶的基材，当温度高于基材热收缩温度时，随着基材热缩时，防腐用高温玛蹄脂胶熔融，从而与钢管粘牢，达到密封和防腐的作用。进而对其进行性能测试，具体数据见表3。

                     表3：性能测试表

 实施例1实施例2实施例380℃剪切强度(MPa)0.020.0190.02380℃剥离强度(N/cm)109.513