一种管道保护涂层及其生产工艺的制作方法

阅读：评论：0

1.本技术涉及一种管道保护涂层及其生产工艺，属于管道防腐保护涂层技术领域。

背景技术：

2.在高腐蚀作业环境下，为了提高钢质管道的耐腐蚀性，延长钢质管道的使用寿命，往往在管道的侧壁上涂覆上防腐保护涂层，而环氧树脂和聚乙烯树脂一直是防腐涂层的研究热点，生产中通常将二者分别涂覆在管道上形成防腐涂层。
3.聚乙烯树脂形成的保护涂层中，通常是形成三层，聚乙烯防腐涂层与环氧树脂防腐涂层结合得到的保护涂层，虽然能够总体上满足管道的防护要求，但是在长时间或高温下，涂层易出现开裂、脱层等现象，无法满足管道的日常使用。并且对于石油或海洋产业，作业环境恶劣，酸性和碱性成分含量较大，为了确保生产的顺利进行，需要保护涂层具有优异的耐酸碱性、耐磨性和阻燃性，单纯的聚乙烯保护涂层无法长时间满足此要求，因此限制了其应用。

技术实现要素：

4.为了解决上述问题，提供了一种管道保护涂层，第一防腐层为环氧树脂涂层，第二防腐层通过添加的a组改性剂和b组改性剂，能够提高第二防腐层与第一防腐层的结合力，从而避免涂层的开裂或脱落，并且a组改性剂能够提高第二防腐层的耐酸碱性和阻燃性，b组改性剂能够增加聚乙烯树脂的耐磨性和柔韧性，便于第二防腐层的加工和定型。
5.根据本技术的一个方面，提供了一种管道保护涂层，包括第一防腐层和第二防腐层；
6.所述第一防腐层包括甲组分和乙组分，所述甲组分包括20-50份环氧树脂、5-10份稀释剂、20-30份填料、0.5-1份消泡剂、0.5-1份流平剂和1-2份分散剂，所述乙组分包括1-4份乙二胺和5-10份溶剂，
7.所述第二防腐层包括40-60份聚乙烯树脂、10-15份增韧剂、15-25份填料、0.5-5份流平剂、5-10份a组改性剂和2-5份b组改性剂，所述a组改性剂选自苯甲酰胺、对甲苯甲酰胺、间甲苯甲酰胺、邻甲苯甲酰胺、4-乙基苯甲酰胺、4-丙基苯甲酰胺和4-丁基苯甲酰胺中的至少一种，所述b组改性剂选自烯丙基聚醚、双烯丙基聚醚中的至少一种。
8.a组改性剂中含有苯环和酰胺基团，酰胺基团可以增加聚乙烯树脂的阻燃性，苯环增加聚乙烯分子链的刚性，从而提高第二防腐层的耐热性，与酰胺基团协同提高聚乙烯防腐涂层的阻燃性。并且a组改性剂中还含有烷基基团，能够在第二防腐层表面形成疏水层，减少介质与第二防腐层的接触，从而减缓管道的腐蚀，提高耐酸碱性。
9.b组改性剂能够均匀分散在聚乙烯树脂内，该b组改性剂含有的长链可在聚乙烯树脂内部缠绕或舒展，分子链运动能力强，从而提高聚乙烯树脂的加工性能、耐磨性和柔韧性，并且c-o键可增加与环氧树脂涂层的相容性，提高第二防腐层与第一防腐层的结合力，从而避免涂层的开裂与脱落，可使得该保护涂层能够在高温下、酸碱性高的环境下长期使
用。
10.可选地，所述a组改性剂和所述b组改性剂的重量比为(1-3)：1。该比例既能够保证a组改性剂和b组改性剂分别对聚乙烯树脂各自发挥作用，又能够提高聚乙烯树脂的流动性，从而保证第二防腐层的防腐、耐磨与阻燃性能达到最佳。
11.可选地，所述a组改性剂为4-丙基苯甲酰胺和4-丁基苯甲酰胺的混合物，所述4-丙基苯甲酰胺和4-丁基苯甲酰胺的重量比为1：(4-9)。该比例下能够在保证苯环和酰胺基团数量的同时，增加烷基的数量及长度，保证烷基在第二防腐层表面形成的保护膜的致密性，减少保护膜的间隙，进一步降低管道内的介质与管壁的接触面积，从而提高涂层的防腐性能。
12.可选地，所述b组改性剂为烯丙基聚醚和双烯丙基聚醚的混合物，所述烯丙基聚醚和双烯丙基聚醚重量比为(4-5)：1。该混合物能够在第二防腐层形成的过程中，提高物质的混合均匀性，并与a组改性剂起到协同作用，共同提高第二防腐层的耐酸碱性和耐磨性。
13.可选地，所述烯丙基聚醚的分子量为3000-5000，双烯丙基聚醚的分子量为4000-6000；该烯丙基聚醚可以是现有技术中可购买得到的化合物，例如烯丙基聚氧乙烯甲基醚、烯丙基聚氧乙烯丙基醚、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚等，也可以根据现有技术中公开的合成方法自行合成，只要能够保证其分子量在3000-5000范围内即可，同理，该双烯丙基聚醚也是如此。
14.可选地，所述聚乙烯树脂的分子量为20000-80000。本技术中的分子量是指数均分子量。
15.可选地，所述填料选自二氧化钛、二氧化硅、羟基磷灰石、硫酸钡、滑石粉、和硅灰石粉中的至少一种。第一防腐层和第二防腐层内均添加有填料，第一防腐层内填料的加入能够增加第一防腐层的表面积，微观上第一防腐层的表面呈凹凸状，在涂覆第二防腐层时，能够增加与聚乙烯树脂的接触面积，从而提高与聚乙烯树脂的结合力。第二防腐层内填料的加入能够提高与第一防腐层的相容性，提高二者的结合力，避免第一防腐层和第二防腐层分离，并且提高该第二防腐层的耐磨性。
16.具体的，该填料的粒度可以根据对于防腐涂层致密性的要求进行调整，优选为400目-1500目。既能够保证增加第一防腐层与第二防腐层的接触面积，又能够避免其在第一防腐层和第二防腐层的团聚。
17.可选地，所述填料为经过异丁基膦和磷酸二丁酯改性后的改性填料，将所述填料置于溶剂中，在30-50℃下保温3-5h，经过滤、干燥后得到所述改性填料。上述两种物质能够吸附在上述填料的表面及内部，将改性后的填料加入到环氧树脂中，磷原子能够增加环氧树脂的防腐性能，烷基和酯基能够吸附在管道表面，提高第一防腐层和第二防腐层的附着力，避免涂层开裂和脱落，在400-2000目粒径下，也可提高填料表面吸附的异丁基膦和磷酸二丁酯数量，从而进一步提高第一防腐层对酸液和二氧化碳的防腐效果，也能提高第二防腐层的耐酸碱性和耐磨性。
18.可选地，所述异丁基膦和磷酸二丁酯的重量比为(1-4)：1，所述异丁基膦和磷酸二丁酯的总重量占所述填料重量的10％-20％。
19.可选地，所述填料为二氧化硅和羟基磷灰石，所述二氧化硅和羟基磷灰石的重量比为1：(0.5-2)；
20.所述溶剂选自甲醇、乙醇、苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种。
21.可选地，所述稀释剂选自活性稀释剂或非活性稀释剂，所述非活性稀释剂选自乙醇、丙酮、苯、甲苯和二甲苯中的至少一种，所述活性稀释剂选自环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷苯基醚和缩水甘油醚中的至少一种。
22.现有的环氧树脂形成的涂层，由于其耐酸性能和耐二氧化碳性能一般，限制了其在酸性或二氧化碳等条件下的应用，目前有研究通过添加超支化聚合物、聚氨酯或聚硅氮烷树脂等以物理共混或化学改性的方式添加到环氧涂料中以改善环氧树脂得到的涂料的防腐性能，扩大环氧涂层的应用场景，然而上述物质与环氧树脂混合后存在相容性差的问题，并且与聚乙烯涂层的结合力差，长时间或高温下，涂层易出现开裂、脱落等现象，无法满足管道的日常使用。
23.可选地，所述第一防腐层内还包括2-5份喹唑啉酮类化合物，所述喹唑啉酮类化合物选自式(1)和式(2)中的至少一种；
[0024][0025][0026]
其中r1和r2各自独立选自-h、-(ch2)nch3、-c6h5和-(ch2)moh中的任意一种，其中n独立选自0-3中的任意整数，m独立选自0-2中的任意整数，r3选自-h、-c6h5、-cl、-br、-f、-nh2和-(ch2)
x
ch3中的任意一种，其中x独立选自0-3中的任意整数。
[0027]
通过在乙组分中加入喹唑啉酮类，该物质能够参与环氧树脂的固化反应，从而提高与环氧树脂的相容性，并且自身含有的取代基能够提高环氧树脂涂层的耐酸和耐二氧化碳性能，同时提高与聚乙烯涂层的结合力，从而可在高温下长期使用。
[0028]
喹唑啉酮类化合物和乙二胺共同参与环氧树脂的固化，乙二胺能够保证环氧树脂的交联密度适中，喹唑啉酮类穿插在交联网络内部，并且能够形成多个长链侧基，利于在管道表面进行缔合并排列，进一步提高保护层的致密性，阻止管道内输送的物质与管道接触，从而减少管道的腐蚀率。
[0029]
式(1)和式(2)中的喹唑啉酮中，喹唑啉酮类物质能够以化学和物理两种方式与环氧树脂结合，提高环氧树脂保护层的致密性，从而提高环氧涂层对酸液和二氧化碳的防腐性能。含有仲胺、叔胺和苯环基团，仲胺能够与环氧基团反应，因此喹唑啉酮可参与环氧树脂的固化反应，从而将喹唑啉酮基团引入至环氧树脂分子链中，提高喹唑啉酮与环氧树脂的相容性；叔胺基团一是对环氧树脂的固化起到促进作用，二是其氮原子能够与金属离子进行配位，从而在管道表面形成致密的保护层，三是能够与羰基提高环氧分子链的极性，使
得分子链吸附在管道表面，第一防腐层可在管道表面形成多层保护膜，减小保护膜的空隙，从而提高环氧涂层对酸液和二氧化碳的防腐性能；苯环能够增加环氧树脂的刚性，从而提高环氧树脂基防腐涂层的耐温性，可在100℃以上高温下长期使用，并且上述基团增加与第二防腐层的附着力，从而降低第一防腐层和第二防腐层交界处的间隙，提高保护涂层的耐久性。
[0030]
上述喹唑啉酮类化合物还含有羟基或卤素基团，羟基能够参与环氧树脂的固化，并且与其他基团形成氢键，提高环氧树脂在管道表面的吸附力和与聚乙烯树脂的结合力，卤素基团能够改善环氧树脂的脆性，并提高环氧树脂的耐低温性，进一步扩大环氧树脂防腐涂层的使用温域。
[0031]
可选地，所述喹唑啉酮类化合物选自式(1)和式(2)，其中式(1)和式(2)化合物的重量比为1：(1-3)。该配比下能够协调各基团的比例，从而使得第一防腐层的防腐性能和耐温性达到最佳。
[0032]
可选地，所述r1和r2各自独立选自-h和-(ch2)nch3中的任意一种；
[0033]
所述r3选自-h、-c6h5、-cl、-br和-f中的任意一种。
[0034]
可选地，所述r1和r2各自独立选自-h，所述r3选自-c6h5。
[0035]
可选地，所述乙组分中，所述喹唑啉酮类化合物和乙二胺的重量比为(1-2)：1。乙二胺主要是保证环氧树脂的交联密度适中，喹唑啉酮类化合物既分布在环氧树脂的交联网络中，又对环氧树脂的分子链进行封端，从而形成多个较长的侧链基团，该长链侧基可在环氧树脂涂层表面形成疏水缔合，从而提高涂层的耐酸性和耐二氧化碳性能。
[0036]
根据本技术的另一个方面，提供了上述任一项所述的管道保护涂层的生产工艺，包括下述步骤：
[0037]
(1)将上述环氧树脂、稀释剂、填料、消泡剂、流平剂和分散剂混合得到甲组分，将上述乙二胺和溶剂混合得到乙组分，将所述甲组分和乙组分混合、过滤、涂覆后固化即得所述第一防腐层；
[0038]
(2)将上述聚乙烯树脂、填料、a组改性剂和流平剂预混合，之后加入增韧剂和b组改性剂混合，挤出造粒、研磨后喷涂即得所述第二防腐层。
[0039]
优选的，该生产工艺包括下述步骤：
[0040]
(1)将上述环氧树脂、稀释剂、填料、消泡剂、流平剂和分散剂混合得到甲组分，将上述喹唑啉酮类化合物、乙二胺和溶剂混合得到乙组分，将所述甲组分和乙组分混合、过滤、涂覆后固化即得所述第一防腐层；
[0041]
(2)将上述聚乙烯树脂、填料、a组改性剂和流平剂预混合，之后加入增韧剂和b组改性剂混合，挤出造粒、研磨后喷涂即得所述第二防腐层。
[0042]
可选地，步骤(1)中，所述固化温度为40℃-60℃，固化至少4h；
[0043]
步骤(2)中，所述挤出造粒的温度为200℃-240℃。
[0044]
本技术的有益效果包括但不限于：
[0045]
1.根据本技术的管道保护涂层，上述原料易得，制备方法简单，可大批量生产加工，第一防腐层和第二防腐层之间的结合力强，能够在管道上形成致密的保护层，可在高温下长时间对管道起到防腐保护作用。
[0046]
2.根据本技术的管道保护涂层，a组改性剂与b组改性剂对聚乙烯树脂涂层进行改
性，既能够增加第二防腐层的附着力，还能够提高第二防腐层的耐酸碱性、阻燃性和耐磨性。
[0047]
3.根据本技术的管道保护涂层，a组改性剂中酰胺基团可以增加聚乙烯树脂的阻燃性；苯环增加聚乙烯分子链的刚性，从而提高第二防腐层的耐热性；烷基基团能够在第二防腐层表面形成疏水层，减少介质与第二防腐层的接触，从而减缓管道的腐蚀，提高耐酸碱性。
[0048]
4.根据本技术的管道保护涂层，b组改性剂能够均匀分散在聚乙烯树脂中，提高聚乙烯树脂分子链的柔顺性，便于加工，并且与第一防腐层中的环氧树脂基团结合力强，避免界面分层。
[0049]
5.根据本技术的管道保护涂层，采用改性填料，该填料均匀分散在环氧树脂形成的保护层中，既能够进一步提高第一防腐层和第二防腐层的防腐性能，还能提高第一防腐层的表面积，提高与第二防腐层的结合力，从而避免涂层脱落，延长该保护涂层的使用寿命。
具体实施方式
[0050]
下面结合实施例详述本技术，但本技术并不局限于这些实施例。
[0051]
如无特别说明，本技术的实施例中的原料均通过商业途径购买。
[0052]
实施例1
[0053]
本实施例涉及第一防腐层的制备，其中第一防腐层包括甲组分和乙组分，甲组分包括20-50份环氧树脂、5-10份稀释剂、20-30份填料、0.5-1份消泡剂、0.5-1份流平剂和1-2份分散剂，乙组分包括2-5份喹唑啉酮类化合物、1-4份乙二胺和5-10份溶剂，喹唑啉酮类化合物选自式(1)和式(2)中的至少一种；
[0054][0055]
其中r1和r2各自独立选自-h、-(ch2)nch3、-c6h5和-(ch2)moh中的任意一种，其中n独立选自0-3中的任意整数，m独立选自0-2中的任意整数，r3选自-h、-c6h5、-cl、-br、-f和-(ch2)
x
ch3中的任意一种，其中x独立选自0-3中的任意整数。
[0056]
填料选自二氧化钛、二氧化硅、羟基磷灰石、硫酸钡、滑石粉、和硅灰石粉中的至少一种。
[0057]
将上述环氧树脂、稀释剂、填料、消泡剂、流平剂和分散剂混合得到甲组分，将上述喹唑啉酮类化合物、乙二胺和溶剂混合得到乙组分，将甲组分和乙组分混合、过滤、涂覆，在40℃-60℃，固化至少4h后即得第一防腐层。
[0058]
根据上述组分制备甲组分和乙组分，并将甲组分和乙组分按照上述制备方法制备得到第一防腐层1#-9#和对比第一防腐层d1#-d2#，上述甲组分中均添加0.5份消泡剂byk-093，1份流平剂byk-323和2份分散剂byk-190，稀释剂采用乙醇和丙酮的混合稀释剂，乙醇和丙酮的重量比为1:1，填料采用的均为未改性的填料，粒径为1000目；乙组分中溶剂采用
乙醇和四氢呋喃的混合溶剂，乙醇和四氢呋喃的重量比为2:1，使用的喹唑啉酮类化合物可以直接购买，也可根据现有技术公开的合成方法自行合成并提纯，对此不作具体限定，具体不同之处参见表1。
[0059]
表1
[0060]
[0061][0062]
将上述第一防腐层1#-9#和对比第一防腐层d1#-d2#按照各原料的比例，混合、过滤，在打磨好的钢板(50*120*0.5mm)表面进行涂覆，并在50℃下固化4h，对固化后的第一防腐层1#-9#和对比第一防腐层d1#-d2#进行耐碱性、耐酸性、耐二氧化碳性检测，实验温度分别为50℃和100℃。
[0063]
耐碱性
[0064]
将涂覆好的钢板置于5％naoh溶液中进行浸泡，720h后取出，观察第一防腐层的表面形态，并将浸泡后的钢板擦拭干净并烘干，得到烘干后的重量，计算钢板的失重率，该失重率＝[(钢板的原始重量-钢板烘干的重量)/钢板的原始重量]*100％，结果见表2和表3，表2为50℃下的实验结果，表3为100℃下的实验结果。
[0065]
耐酸性
[0066]
将涂覆好的钢板置于5％h2so4溶液中进行浸泡，720h后取出，观察第一防腐层的表面形态，同样计算钢板的失重率，结果见表2和表3，表2为50℃下的实验结果，表3为100℃下的实验结果。
[0067]
耐二氧化碳性
[0068]
将涂覆好的钢板置于饱和二氧化碳水溶液中，720h后取出，观察第一防腐层的表面形态，同样计算钢板的失重率，结果见表2和表3，表2为50℃下的实验结果，表3为100℃下的实验结果。
[0069]
表2
[0070]
[0071][0072]
表3
[0073]
[0074]
[0075][0076]
根据表2和表3的数据可知，本技术制备的第一防腐层能够对钢板进行防腐，并且在100℃测试720h，仍能维持优异的防腐性能，其中第一防腐层3#的性能最佳，将喹唑啉酮类化合物更换为邻氨基苯甲酰胺或n-甲基哌嗪得到的对比第一防腐层d1#和d2#，虽然也具备防腐性能，但是其防腐效果低于本技术的喹唑啉酮类化合物。
[0077]
实施例2
[0078]
本实施例在实施例1第一防腐层3#所用配料的基础上，对填料进行改性处理，从而得到第一防腐层10#-13#，具体如下：
[0079]
第一防腐层10#：
[0080]
将20份填料置于100份甲醇溶液中，加入重量比为1：1的异丁基膦和磷酸二丁酯，异丁基膦和磷酸二丁酯的总重量占填料重量的10％，在50℃下保温3h，过滤干燥后得到改性填料，将其按照第一防腐层3#的配比和制备方法，制备得到第一防腐层10#。
[0081]
第一防腐层11#：
[0082]
将20份填料置于100份甲醇溶液中，加入重量比为4：1的异丁基膦和磷酸二丁酯，异丁基膦和磷酸二丁酯的总重量占填料重量的10％，在50℃下保温3h，过滤干燥后得到改性填料，将其按照第一防腐层3#的配比和制备方法，制备得到第一防腐层11#。
[0083]
第一防腐层12#：
[0084]
将20份填料置于100份甲醇溶液中，加入重量比为1：1的异丁基膦和磷酸二丁酯，异丁基膦和磷酸二丁酯的总重量占填料重量的20％，在50℃下保温3h，过滤干燥后得到改性填料，将其按照第一防腐层3#的配比和制备方法，制备得到第一防腐层12#。
[0085]
第一防腐层13#：
[0086]
将20份填料置于100份甲醇溶液中，加入重量比为1：1的异丁基膦和磷酸二丁酯，异丁基膦和磷酸二丁酯的总重量占填料重量的10％，在30℃下保温5h，过滤干燥后得到改性填料，将其按照第一防腐层3#的配比和制备方法，制备得到第一防腐层13#。
[0087]
将上述第一防腐层10#-13#按照实施例1的测试方法进行耐碱性、耐酸性、耐二氧化碳性检测，实验温度为100℃，结果见下表4。
[0088]
表4
[0089][0090][0091]
根据表4的测试结果可知，经过异丁基膦和磷酸二丁酯两种物质改性后的填料，在相同配比下得到的第一防腐层相对于使用未进行改性的填料得到的第一防腐层，防腐性能进一步得到提高，证明本技术单纯使用第一防腐层也能对管道进行防腐保护，该涂覆第一防腐层的管道能够在100℃下长期使用。
[0092]
实施例3
[0093]
本实施例涉及管道保护涂层的制备工艺，包括下述步骤：
[0094]
(1)将上述环氧树脂、稀释剂、填料、消泡剂、流平剂和分散剂混合得到甲组分，将上述乙二胺和溶剂混合得到乙组分，将甲组分和乙组分混合、过滤、涂覆后固化即得第一防腐层；
[0095]
(2)将上述聚乙烯树脂、填料、a组改性剂和流平剂预混合，之后加入增韧剂和b组改性剂混合，200-240℃下挤出造粒、研磨后喷涂在第一防腐层上即得保护涂层。
[0096]
根据上述制备工艺制备涂层1#-6#和对比涂层d1#-d2#，第二防腐层所用原料的不同之处见表5，其中涂层4#-6#和对比涂层d1#-d2#中的第一防腐层是在实施例2中第一防腐层12#的基础上进行喷涂得到的，涂层1#-3#中的第一防腐层与第一防腐层12#相比，未添加喹唑啉酮类化合物，其余条件与第一防腐层12#相同。表5中第二防腐层的填料均是采用的是未改性的填料，粒径为1000目，添加3份流平剂byk-323和15份增韧剂(hz-602)，烯丙基聚醚的分子量为4000，双烯丙基聚醚的分子量为5000，聚乙烯树脂的分子量为30000。
[0097]
表5
[0098][0099][0100]
对涂层1#-6#和对比涂层d1#-d2#进行耐碱性、耐酸性、耐二氧化碳性、耐磨性和阻燃性测试，测试温度为100℃，具体如下：
[0101]
耐碱性
[0102]
将涂覆好的钢板置于10％naoh溶液中进行浸泡，720h后取出，观察第一防腐层的表面形态，并将浸泡后的钢板擦拭干净并烘干，得到烘干后的重量，计算钢板的失重率，该失重率＝[(钢板的原始重量-钢板烘干的重量)/钢板的原始重量]*100％，结果见下表6。
[0103]
耐酸性
[0104]
将涂覆好的钢板置于10％h2so4溶液中进行浸泡，720h后取出，观察第一防腐层的
表面形态，同样计算钢板的失重率，结果见下表6。
[0105]
耐二氧化碳性
[0106]
将涂覆好的钢板置于饱和二氧化碳水溶液中，720h后取出，观察第一防腐层的表面形态，同样计算钢板的失重率，结果见下表6。
[0107]
耐磨性
[0108]
采用磨损试验机测试涂层的磨损性能，测试条件：采用砂轮对涂层表面进行打磨，频率为500次/min，磨损时间为60min，其中每10min更换一次砂轮，并将磨损后的钢板冲洗并擦拭干净后并烘干，得到烘干后的重量，计算钢板的失重率，该失重率＝[(钢板的原始重量-钢板烘干的重量)/钢板的原始重量]*100％，结果见下表6。
[0109]
阻燃性
[0110]
将喷涂涂层1#-6#和对比涂层d1#-d2#的钢板，将其固定在夹具上，暴露于规定的试验火焰中5s，两次供火，观察试样是否燃烧，结果见下表6。
[0111]
表6
[0112]
[0113][0114]
根据表6的测试结果可知，实施例3相比于实施例1和2的耐酸性和耐碱性测试中，使用的naoh和h2so4的量均增加，可模拟更加恶劣的应用环境，然而涂层1#-6#仍能保持失重率小于1.0％，两次均为燃烧，证明能够对管道进行防腐和阻燃保护。
[0115]
实施例4
[0116]
本实施例在实施例3涂层2#所用配料的基础上，对填料进行改性处理，从而得到涂层7#-10#，具体如下：
[0117]
涂层7#：
[0118]
将20份填料置于100份甲醇溶液中，加入重量比为1：1的异丁基膦和磷酸二丁酯，异丁基膦和磷酸二丁酯的总重量占填料重量的10％，在50℃下保温3h，过滤干燥后得到改性填料，将其按照涂层2#的配比和制备方法，制备得到涂层7#。
[0119]
涂层8#：
[0120]
将20份填料置于100份甲醇溶液中，加入重量比为4：1的异丁基膦和磷酸二丁酯，异丁基膦和磷酸二丁酯的总重量占填料重量的10％，在50℃下保温3h，过滤干燥后得到改性填料，将其按照涂层2#的配比和制备方法，制备得到涂层8#。
[0121]
涂层9#：
[0122]
将20份填料置于100份甲醇溶液中，加入重量比为1：1的异丁基膦和磷酸二丁酯，异丁基膦和磷酸二丁酯的总重量占填料重量的20％，在50℃下保温3h，过滤干燥后得到改性填料，将其按照涂层2#的配比和制备方法，制备得到涂层9#。
[0123]
涂层10#：
[0124]
将20份填料置于100份甲醇溶液中，加入重量比为1：1的异丁基膦和磷酸二丁酯，异丁基膦和磷酸二丁酯的总重量占填料重量的10％，在30℃下保温5h，过滤干燥后得到改性填料，将其按照涂层2#的配比和制备方法，制备得到涂层10#。
[0125]
将上述涂层7#-10#按照实施例3的测试方法进行检测，实验温度为100℃，结果见下表7。
[0126]
表7
[0127][0128][0129]
根据表7的测试结果可知，经过异丁基膦和磷酸二丁酯两种物质改性后的填料能够进一步提高保护涂层的耐酸碱性、耐二氧化碳性和耐磨性，同时阻燃性良好，证明本技术的保护涂层能够对管道进行防护，从而可用于环境恶劣的场景中，异丁基膦和磷酸二丁酯的添加量、比例及改性温度均会影响到上述两种物质在填料表面的负载量，从而影响防腐性能。
[0130]
以上所述，仅为本技术的实施例而已，本技术的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本技术的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：

1.一种管道保护涂层，其特征在于，包括在管道壁上依次形成的第一防腐层和第二防腐层；所述第一防腐层包括甲组分和乙组分，所述甲组分包括20-50份环氧树脂、5-10份稀释剂、20-30份填料、0.5-1份消泡剂、0.5-1份流平剂和1-2份分散剂，所述乙组分包括1-4份乙二胺和5-10份溶剂，所述第二防腐层包括40-60份聚乙烯树脂、10-15份增韧剂、15-25份填料、0.5-5份流平剂、5-10份a组改性剂和2-5份b组改性剂，所述a组改性剂选自苯甲酰胺、对甲苯甲酰胺、间甲苯甲酰胺、邻甲苯甲酰胺、4-乙基苯甲酰胺、4-丙基苯甲酰胺和4-丁基苯甲酰胺中的至少一种，所述b组改性剂选自烯丙基聚醚、双烯丙基聚醚中的至少一种。2.根据权利要求1所述的管道保护涂层，其特征在于，所述a组改性剂和所述b组改性剂的重量比为(1-3)：1。3.根据权利要求2所述的管道保护涂层，其特征在于，所述a组改性剂为4-丙基苯甲酰胺和4-丁基苯甲酰胺的混合物，所述4-丙基苯甲酰胺和4-丁基苯甲酰胺的重量比为1：(4-9)。4.根据权利要求2所述的管道保护涂层，其特征在于，所述b组改性剂为烯丙基聚醚和双烯丙基聚醚的混合物，所述烯丙基聚醚和双烯丙基聚醚重量比为(4-5)：1。5.根据权利要求4所述的管道保护涂层，其特征在于，所述烯丙基聚醚的分子量为3000-5000，双烯丙基聚醚的分子量为4000-6000；所述聚乙烯树脂的分子量为20000-80000。6.根据权利要求1-5任一项所述的管道保护涂层，其特征在于，所述填料选自二氧化钛、二氧化硅、羟基磷灰石、硫酸钡、滑石粉、和硅灰石粉中的至少一种。7.根据权利要求6所述的管道保护涂层，其特征在于，所述填料为经过异丁基膦和磷酸二丁酯改性后的改性填料，将所述填料置于溶剂中，在30-50℃下保温3-5h，经过滤、干燥后得到所述改性填料。8.根据权利要求7所述的管道保护涂层，其特征在于，所述填料为二氧化硅和羟基磷灰石，所述二氧化硅和羟基磷灰石的重量比为1：(0.5-2)；所述溶剂选自甲醇、乙醇、苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种。9.根据权利要求1-8任一项所述的管道保护涂层的生产工艺，其特征在于，包括下述步骤：(1)将上述环氧树脂、稀释剂、填料、消泡剂、流平剂和分散剂混合得到甲组分，将上述乙二胺和溶剂混合得到乙组分，将所述甲组分和乙组分混合、过滤、涂覆后固化即得所述第一防腐层；(2)将上述聚乙烯树脂、填料、a组改性剂和流平剂预混合，之后加入增韧剂和b组改性剂混合，挤出造粒、研磨后喷涂在第一防腐层上即得所述保护涂层。10.根据权利要求9所述的管道保护涂层的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述固化温度为40℃-60℃，固化至少4h；步骤(2)中，所述挤出造粒的温度为200℃-240℃。

技术总结

本申请公开了一种管道保护涂层及其生产工艺，属于管道防腐保护涂层技术领域。该管道保护涂层包括在管道壁上依次形成的第一防腐层和第二防腐层；所述第一防腐层包括甲组分和乙组分，所述甲组分包括20-50份环氧树脂、5-10份稀释剂、20-30份填料、0.5-1份消泡剂、0.5-1份流平剂和1-2份分散剂，所述乙组分包括1-4份乙二胺和5-10份溶剂；所述第二防腐层包括40-60份聚乙烯树脂、10-15份增韧剂、15-25份填料、0.5-5份流平剂、5-10份A组改性剂和2-5份B组改性剂。添加的A组改性剂和B组改性剂，能够提高第二防腐层与第一防腐层的结合力，提高第二防腐层的耐酸碱性和阻燃性和耐磨性。腐层的耐酸碱性和阻燃性和耐磨性。