[发明专利]一种绝热材料和绝热管道及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种绝缘材料、一种绝热管道以及一种绝热管道的制备方法。

背景技术

在石油、化工、能源等相关领域的工程应用中，经常需要对流体进行远距离保温输送。例如，在地热综合利用领域，地热水或其他液体传热质需要从地下两千多米抽出至地表，北方供暖季节一般地表温度在零度以下，散热损失巨大。又如在油田内部及长距离油品输送中，为避免油品结蜡，增加稠油的流动性，需要对管道采取保温和加热措施。

目前国内外保温管道采用的基本结构通常是在金属管道表面依次形成防腐涂料层、保温涂料层（如聚氨酯泡沫塑料保温层）和聚烯烃防水层，各层之间用粘结剂连接。然而，这种管道管壁通常很厚，给施工造成困难，且长途保温效果一般。此外，聚氨酯泡沫塑料的机械强度较低，一旦破损需要大面积更换。同时由于保温管道一般处在地下潮湿的土壤环境中，传输介质又通常为高温且有腐蚀性质的液体，现有管道在耐候性和耐腐蚀性方面还需要进一步改进。

此外，CN101230223A公开了一种以氟碳树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂为基质，以真空微珠为填充物的隔热涂层，也达到了良好的隔热效果。然而，其为主要针对金属管道的涂料产品，仍需要多层施工。此外，真空微珠等材料与聚合物树脂间的接合可能出现问题，也不容易在聚合物树脂中分散均匀，因此并不适合直接制备保温管材。

与金属管道相比，非金属管道可以通过材料本身的特殊性质满足工程应用的需求，在近年来得到了广泛的应用。其中，玻璃钢管道是用玻璃纤维与合成树脂形成的复合材料管道，由于其具有耐腐蚀、强度高、重量轻、易安装等优点，在石油工程中有逐渐取代金属管道的趋势。虽然普通的玻璃钢管道导热系数通常约为0.4W/(Km)，远小于金属管道，但是仍不能满足地热等需要长距离保温输送领域的应用需求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的绝热管道的保温性能不够优异的缺陷，而提供一种保温性能非常好的绝热材料、一种绝热管道以及一种绝热管道的制备方法。

本发明提供了一种绝热材料，其中，所述绝热材料由表面附着有液态树脂的中空纤维固化形成。

本发明还提供了一种绝热管道，其中，所述绝热管道包括由上述绝热材料制成的纤维层。

本发明还提供了一种绝热管道的制备方法，其中，该方法包括将表面附着有液态树脂的中空纤维固化，以形成管状的纤维层。

中空纤维是指纤维轴向具有细管状空腔的化纤，由于气体的导热系数普遍远小于固体，因此，本发明采用中空纤维形成纤维层，能够使得到的绝热管道具有非常优异的保温性能，同时由中空纤维形成的管道的重量比金属管道要的重量要低得多，因此，更有利于后续的运输、使用等。此外，本发明采取将表面附着有液态树脂的中空纤维直接固化形成纤维层，所述液态树脂能够将中空纤维牢固结合在一起，形成一个有机整体，使得到的绝热管道具有较高的强度。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的绝热材料由表面附着有液态树脂的中空纤维固化形成。

本发明对所述中空纤维表面附着的液态树脂的含量没有特别地限定，只要能够使液态树脂固化之后，能够将中空纤维牢固结合在一起，形成纤维层即可，例如，以100重量份的中空纤维为基准，所述液态树脂的含量可以为20-150重量份，优选为40-70重量份。

所述中空纤维的种类可以为本领域的常规选择，可以为现有的各种轴向具有细管状空腔的化纤，例如，可以为中空玻璃纤维、中空陶瓷纤维和中空聚合物纤维中一种或多种。其中，所述中空聚合物纤维中的聚合物可以为聚乙烯、聚丙烯、聚酯（聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯）、聚乳酸、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚对苯撑苯并双恶唑、聚醚醚酮和苯酚-甲醛树脂中的一种或多种。