[发明专利]超高轴向剪切强度的预制直埋保温管道及复合保温组合物

说明书

本发明提供一种超高轴向剪切强度的预制直埋保温管道及复合保温组合物。本发明所提供聚氨酯硬质泡沫塑料复合保温组合物，包括聚氨酯复合乳液和聚合MDI，其中所述聚氨酯复合乳液包括1‑5质量份的改性水镁石和100质量份的聚氨酯乳液，所述改性水镁石包括如下质量份的各组分：水镁石100份、硅烷偶联剂0.1‑0.6份和分散剂0.1‑0.5份。本发明所制得的预制直埋保温管道具有较高的轴向剪切强度，有效降低了保温层与工作管或保温管之间发生相对位移的可能，保障保温管优异的保温效果，同时本发明制备预制直埋保温管道的方法具有操作简便、易于施工、安全且设备投资少等优点。

技术领域

本发明涉及预制直埋保温管道领域，特别涉及一种聚氨酯硬质泡沫塑料复合保温组合物及具有超高轴向剪切强度的预制直埋保温管道。

背景技术

集中供热预制直埋保温管道是我国城镇集中供热管网的主要组成部分。其结构是工作内管(或简称工作管)、保温层、外护套管(或简称护套管)组成三位一体，内管用于输送高温高压的供热介质；中间层为硬质聚氨酯泡沫塑料，用于保温阻止热能耗散；外护套管用于保护整体管道不受外力及外来介质的损害。

在集中供热管网正常的运行中，高低温热水交替运行，工作管、保温层、外护套管之间由于热膨胀量不同而产生相对位移的力。长期运行后，工作管、保温层和外护套管之间界面会发生分离，产生相对位移，相互滑动，如果工作管有渗漏，保温层中会浸满水质，管道的保温效果即基本失效。

预制直埋保温管道的轴向剪切强度就是判断保温管结构是否紧密的最重要数据，该数据是保温管道能否正常保温到设计寿命(30年或50年)的重要依据。

传统的提高保温层与工作管、外护套管之间结合力的措施是对工作管外表面和外护套管内表面进行电晕处理，通过增加管材表面的极性来达到目的，但电晕处理有存在设备投资大、施工难度高及安全等方面的缺陷。

发明内容

为解决现有技术中存在缺陷，本发明提供一种聚氨酯硬质泡沫塑料复合保温组合物，还提供一种应用了该聚氨酯硬质泡沫塑料复合保温组合物的预制直埋保温管道及其制备方法。本发明所制得的预制直埋保温管道具有较高的轴向剪切强度，有效降低了保温层与工作管或保温管之间发生相对位移的可能，保障保温管优异的保温效果，同时本发明制备预制直埋保温管道的方法具有操作简便、易于施工、安全且设备投资少等优点。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供一种聚氨酯硬质泡沫塑料复合保温组合物，包括聚氨酯复合乳液和聚合MDI，其中所述聚氨酯复合乳液包括1-5质量份的改性水镁石和100质量份的聚氨酯乳液，所述改性水镁石包括如下质量份的各组分：水镁石100份、硅烷偶联剂0.1-0.6份和分散剂0.1-0.5份。

本发明的聚氨酯硬质泡沫塑料复合保温组合物，其配制方法非常简单，例如，一些实施方式中，该保温组合物中的聚氨酯复合乳液的配制步骤包括：将水镁石、硅烷偶联剂和分散剂混合即获得改性水镁石；将改性水镁石和聚氨酯乳液混合静置即得聚氨酯复合乳液。在应用时，将聚氨酯复合乳液和聚合MDI浇筑于相应位置即可获得所需的保温层。

本发明一些优选的实施方案中，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570和KH792中的一种或多种。所述硅烷偶联剂均可从商业渠道获得，例如可来自广州龙凯化工有限公司等厂家等。

本发明一些具体实施方式中，所述分散剂选自但不局限于分散剂5040(日本诺普科助剂有限公司)、DH-5350(苏州青田化工有限公司)等中的一种或多种。所述分散剂均可从商业渠道获得。

本发明优选的一些实施方式中，所述聚氨酯硬质泡沫塑料复合保温组合物中，聚氨酯复合乳液和聚合MDI的质量比为1：1.05-1.1。聚合MDI，俗称黑料，可从商业渠道购买获得，例如上海盛居SJ-Q502中的A组分等等