[发明专利]磁流变修复材料、其制备方法及输油管道修复方法

说明书

本申请提供一种磁流变修复材料、其制备方法和输油管道修复方法。所述磁流变修复材料，至少由以下质量分数的反应物制备：20～75％的金属粉末、0.05～0.08％的偶联剂、8～15％的固化剂、0.1％～0.3％的光引发剂、0.1～1％的分散剂、1％～6％的交联剂和2～10％的稀释剂，余量为至少两种互不反应且具相容性的树脂。至少两种互不反应且具相容性的树脂组合作为载液，配合光引发剂使磁流变修复材料的固化效率更高，使合成的磁流变修复材料兼具高强度的粘接能力，应用时在磁场的影响下，铁磁性的金属粉末表现出磁场响应性，而不会与载液分离。能够快速固化，固化后形成网络互穿结构，具有优异的抗拉强度和缓冲韧性。

技术领域

本申请涉及输油管道修复技术领域，尤其涉及一种磁流变修复材料、其制备方法及输油管道修复方法。

背景技术

输油管道破损后的泄漏不仅会造成严重的环境污染和资源浪费，甚至有可能导致严重的油气爆炸事故。曾经发生过由于输油管道泄漏引起的油气爆炸事故。由于输油管道在承担输送作业时一直承受高压，加上环境因素导致的腐蚀、应力等影响，导致管道泄漏问题难以根治。因此，在输油管道发生泄漏时，快速有效的修复是避免事故进一步扩大的最直接方法。

然而，现有的输油管道修复技术在抢修作业中受环境因素影响，存在操作困难，修复后易密封失效等问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种磁流变修复材料、其制备方法及输油管道修复方法。

基于上述目的，本申请提供了一种磁流变修复材料，至少由以下质量分数的反应物制备：20~75%的金属粉末、0.05~0.08%的偶联剂、8~15%的固化剂、0.1%~0.3%的光引发剂、0.1~1%的分散剂、1%~6%的交联剂和2~10%的稀释剂，余量为至少两种互不反应且具相容性的树脂；所述磁流变修复材料经过光固化后形成网络互穿结构。

在一些实施例中，所述至少两种互不反应且具相容性的树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯和呋喃树脂中的至少两种。

在一些实施例中，所述至少两种互不反应且具相容性的树脂为环氧树脂和丙烯酸树脂。

在一些实施例中，所述环氧树脂的黏度为8-20 Pa·s，环氧值为0.4-5.6；所述丙烯酸树脂的黏度为1-70 mPa·s，酸值＜1mg KOH/g。

在一些实施例中，所述环氧树脂与所述丙烯酸树脂的重量比为3:1~25:1。

在一些实施例中，还包括质量分数为0.01%~0.1%的渗透剂。

在一些实施例中，所述金属粉末选自铁粉、镍粉、三氧化二铁、三氧化二镍和四氧化三铁中的至少一种；所述偶联剂选自γ-(2,3环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的至少一种；所述固化剂选自聚酰胺、聚乙二胺、多乙烯多胺和异氰酸酯中的至少一种；所述交联剂选自N，N-亚甲基双丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、K54、N-羟甲基丙烯酰胺和马来酰亚胺己烷中的至少一种；所述光引发剂选自樟脑醌、907、TPO、ITX、1173、TPO-L一种或其混合物；所述稀释剂选自乙醇、乙酸乙酯、乙二醇、丙三醇、异丙醇中的至少一种；所述渗透剂选自十二烷基磺酸钠、α-烯基磺酸盐、月桂酰胺甜菜碱和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种；所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、Span 20、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠和单月桂基磷酸酯中的至少一种或其混合物。

本申请实施例还提供一种如前所述的磁流变修复材料的制备方法，包括：

将金属粉末与偶联剂在有机溶剂中，调节pH值至2~6，30~70℃下，超声分散并机械搅拌反应1~3h，得到表面改性的金属粉末；在反应物中，所述金属粉末的质量分数为10~80%；所述偶联剂的质量分数为0.05~0.08%；