[发明专利]埋地管道用单组分重防腐聚脲及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚脲技术，尤其涉及一种埋地管道用单组分重防腐聚脲及其制备方法。

背景技术

随着国民经济的发展，埋地管道作为重要的城乡基础设施、物流渠道，在社会经济生活中承担着重要的作用。埋地管道众多的优点日益被大众认可，然而埋地管道的泄漏所引起的种种问题也日益为大众所重视。埋地管道所处的环境复杂多变，腐蚀情况复杂，由其外壁腐蚀引起管道破坏成为泄漏的主要原因。

埋地管道的外壁主要是受到土壤腐蚀，包括土壤类型、土壤电阻率、土壤含水率(湿度)、pH、硫化物含量、氧化还原电位、杂散电流及干扰电流、微生物、植物根系等。由此可知埋地管道外壁的腐蚀是十分复杂的。NACE RP0169-1996《埋地或下水金属管道系统的外腐蚀控制》中规定了埋地管道防腐涂料的性能要求：1、有效的电绝缘性；2、有效的阻水性；3、涂覆于管道的方法不会对管道性能产生不利影响；4、涂覆于管道上的防腐层缺陷少；5、与管道表面具有良好的附着力；6、能够防止管道涂膜的缺陷随时间而发展；7、能防止针孔随时间发展；8、能抵抗装卸贮存和安装时的损伤；9、能有效保持绝缘电阻随时间恒定不变；10、抗剥离性能；11、抗化学介质破坏；12、补伤容易；13、物理性能保持能力强；14、对环境无毒；15、能防止地面贮存和长距离运输过程不发生变化和降解。

双组分喷涂聚脲防腐涂层有着优异的物理性能、防腐性能和施工性能：固化快，几秒钟即可凝结干燥，管道连续喷涂不流淌、下管时间短，涂层无需烘烤，适宜于流水线高效率生产；100％固含量，无挥发性有机物，符合环保要求；涂层致密，无接缝，耐介质性能突出，适用于强腐蚀环境下使用；机械强度高，搬运、吊装过程中不易损伤；重防腐聚脲涂料无需底涂，可以直接喷涂在喷砂到Sa2.5级的钢基材表面；使用温度范围宽，可在-50～150℃内长期使用；介质强度高达25kV/mm；与阴极保护配套性良好；补口性能优良。目前双组分喷涂聚脲材料已在铸管、水泥管等埋地管道外壁的防腐中得到了大范围的应用。

聚脲防腐涂层性能优越，但在施工时存在一定的问题。喷涂聚脲涂料因A组分和B组分的凝胶时间短，必须使用昂贵的喷涂设备才能喷涂施工。对小面积或小工程施工时成本昂贵，不利于推广，工程施工受限，阻碍了聚脲材料的发展。而且喷涂聚脲喷涂后凝胶时间短，仅有短短的数十秒，固化速度快，在结点、拐角、管道封口等处的施工时，易出现喷涂厚度不均匀，漏喷等现象，不利于在狭窄、复杂的环境工况中施工，阻碍了聚脲材料的发展应用。

双组分喷涂聚脲已在埋地管道外壁重防腐方面有了广泛的应用，然而在运输、使用中难免有所破坏、缺失，因此埋地管道的修补多发生在宽阔的野外或地下，缺电、缺油，无法精确计量，不利于修补。为方便埋地管道外壁防腐涂层的修补，开发一种无需计量、施工便捷的单组分重防腐聚脲涂料是十分必要的。单组分重防腐聚脲涂料组分单一，无需准确计量，搅拌混合均匀后可通过喷涂或刷涂的工艺用于埋地管道外壁的涂覆或涂层的修补。

发明内容

本发明的目的是针对双组分喷涂聚脲凝胶时间短、工艺复杂、不适用于埋地管道外壁涂层的小面积修补、而双组分体系在恶劣环境中无法准确计量、使用受限等缺点，提出一种埋地管道外防腐用单组分重防腐聚脲，其在耐油、耐液体介质、耐候性和抗老化性能优越的同时，与管道外壁防腐聚脲的力学性能基本一致，附着力优异。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

一种埋地管道用单组分重防腐聚脲，包括重量配比如下的各组分：异氰酸酯25-70份，优选40-67份；多元醇50-80份，优选65-72份；位阻胺化合物5-30份，优选9-25份；溶剂10-30份，优选10-20份；填料5-40份，优选15-30份；消泡剂0.5-2份，优选1-2份；催化剂0.5-2份，优选1-2份；颜料1-3份，优选2-3份；潜固化剂5-15份，优选5-9份；吸水剂5-10份，优选6-8份；缓凝剂1-3份，优选2-3份。其中，所述异氰酸酯为脂肪族异氰酸酯和/或芳香族异氰酸酯。

本发明中所述脂肪族异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4’二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的一种或多种。优选为HMDI和/或HDI。

本发明中所述芳香族异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和对苯二异氰酸酯(PPDI)中的一种或多种。优选为TDI和/或MDI。