[发明专利]一种钢质管道防腐材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防腐材料，特别是涉及油气田管道防腐材料及该材料的制备方法。

背景技术

目前我国油气田管道防腐主要采用三层结构聚乙烯防腐，但在如高温度介质的管线防腐、加压站附近的管线防腐、地下穿越的管线防腐、地表温度较高、日照时间较长的沙漠地区的管线防腐是目前三层结构聚乙烯防腐所不能满足的。聚丙烯具有高温下长的使用寿命，在80℃下裸运行30年，最高可承受100℃的高温，而聚乙烯在超过80℃时即软化，失去了使用价值；聚丙烯具有高的维卡软化点-145℃以上，表面划痕硬度高，满足了非开挖工程如穿越河流、铁路及沙漠等地区对材料本身的要求，同时单位面积由于聚丙烯涂覆密度及涂覆厚度更低，成本也更低。

专利CN101717544提出了一种黑色聚丙烯防腐材料，该专利采用分子量大的聚丙烯与一般聚丙烯搭配作为基料，保证产品力学性能特别是高维卡、高硬度的黑色聚丙烯防腐材料，但该专利存在如下缺陷：该专利产品基料难寻、一般高分子量的聚丙烯市场上不好采购，第二专利产品的多样性不够，目前涂覆产品有黑色及白色，白色更体现产品与3PE通用黑色产品的区别；第三由于全部采用聚丙烯作为基料，其产品低温韧性不好，在昼夜温差大地方使用存在不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种钢质管道防腐材料，该材料为具有高维卡、高硬度同时也具有高的低温韧性的聚丙烯防腐材料。本发明的另一个目的就是提供上述钢质管道防腐材料的制备方法。     

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种钢质管道防腐材料，包括下列质量比的各组分：

聚丙烯：            44-54份；                    

高密度聚乙烯粉：    3-12份；            

耐老化剂：          0.3-2.4份；                   

抗氧剂：            0.06-1.2份；                     

润滑剂：            0.06-1.2份；                     

降解抑制剂：        0.06-0.6份；                 

引发剂：            0.06-0.6份。

所述聚丙烯为共聚聚丙烯，且是熔体流动速率小于2的管材级或挤出级聚丙烯，即为：PPB4228、PPB8101、PPK8303、EPS30R、PPB240、PPB4220中的一种或一种以上的混合物。

所述高密度聚乙烯粉为细度达到200目以上的高密度聚乙烯粉，且所述高密度聚乙烯粉为熔融流动速率小于1的薄膜级或管材级聚乙烯。

所述耐老化剂为金红石型钛白粉或炭黑或炭黑母料。

所述降解抑制剂为苯乙烯、2，6一二叔丁基4一甲酚或松节油。

所诉引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物中的一种或一种以上的混合物。

上述一种钢质管道防腐材料的制备方法，包括下列步骤：

第一步：细化高密度聚乙烯至其细度达到200目以上；

第二步：将原料按比例加入高速混合机中混合均匀，高速混合机搅拌速率600-900转/分；

第三步：将混合好的原料经过超长径比即52:1的反应性双螺杆挤出机挤出，经拉条、风冷、切粒真空包装成成品，挤出温度设置：180℃-220℃；螺杆转速设定180-400转/分。

本发明材料的组分和制备方法具有以下特点：

1、细化后的高密度聚乙烯在体系中的作用有：作为聚丙烯二次结晶的成核剂，是聚丙烯在熔融冷却过程中以细化聚乙烯为晶核，再次结晶，提高材料的分子量，从而使产品具有高的维卡、高的高温压痕硬度；同时聚乙稀在反应挤出中均匀分散于聚丙烯中，在引发剂的作用下交联使体系形成网络结构，从而使体系具有高的冲击韧性，特别是低温冲击韧性；

2、抑制剂苯乙烯、2，6一二叔丁基4一甲酚(BHT)、松节油的使用是保证聚丙烯高温下在引发剂的作用下不发生降解反应，从而保证聚丙烯的基本力学性能，这种抑制剂不对聚乙烯发生反应；

3、大长径比52:1的反应性双螺杆挤出机保证了体系足够的反应时间，同时也保证了产品的生产量。