一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材的製作方法
2023-11-04 03:23:32 1
本發明涉及一種紫外光固化片材，尤其涉及一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材。
背景技術：
管道穿越工程，運輸管道採用水下或地下敷設方式通過河流、湖泊以及鐵路、公路等地段的管道線路工程。
重防腐材料要求塗層材料在化工大氣和海洋等苛刻條件下使用，具有長效防腐壽命，其能夠耐受酸、鹼、鹽和溶劑介質及一定溫度，並具有低的收縮率，適當的硬度、韌性、耐磨性、耐溫性能等。現有的重防腐材料主要有各種環氧類防腐漆、瀝青漆、玻璃纖維布、聚氨酯防腐塗料等液體塗料形式。在重防腐領域，傳統的施工工藝採用幾塗幾布的施工工藝，施工速度及效率低下，受在野外或惡劣的環境施工條件影響的因素較大，也受施工人員的熟練程度不同影響整體施工質量，傳統材料在固化過程中產生大量的有害物質及可燃性揮發物，嚴重影響施工人員及施工項目所在地的環境及安全，廢棄物會造成嚴重的汙染。傳統材料屬於危險化學品，在物流配送及運輸過程中需要採取相應地安全防護措施。
技術實現要素：
本發明針對上述問題提出了一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，方便施工、防腐性能好、快速固化、環保無毒、包裝運輸方便、施工容易、經久耐用。
具體的技術方案如下：
一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，包括上基層、增強層和下基層，所述增強層包括短切玻纖、玻璃纖維縫邊氈，增強層設置在上基層和下基層之間；
所述上基層和下基層的組成成分按重量份數計如下：
上述一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，其中，所述環氧乙烯基酯樹脂為雙酚A環氧乙烯基酯樹脂。
上述一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，其中，所述不飽和聚酯樹脂由間苯二甲酸酐和新戊二醇縮聚而成。
上述一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，其中，所述矽灰石的粒徑為8-12μm。
上述一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，其中，所述氫氧化鋁A的粒徑為1-3μm。
上述一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，其中，所述氫氧化鋁B的粒徑為20-30μm。
上述一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，其中，所述填料由實心陶瓷微球粉及矽烷偶合劑混合而成。
上述一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，其製備方法如下：
(1)將上述各組分在攪拌釜中混合均勻得到環氧乙烯基酯基材；
(2)別在上下承載膜上塗布按步驟(1)製備得到的環氧乙烯基酯基材，隨後在塗布有環氧乙烯基酯基材的下承載膜上塗布短切玻璃纖維，其上覆蓋塗布有環氧乙烯基酯基材的上承載膜後由壓輥輸出，所述短切玻璃纖維的長度為4-8mm。
本發明的有益效果為：
本發明通過利用光固化原理快速的固化形成保護層來達到對不同腐蝕環境下的設備及材質進行有效地防腐防護作用，其中增加短玻璃纖維起到增強增韌加固作用，卷材產品可以單層施工也可多層施工來滿足防腐和強度的使用年限的要求。該光固化重防腐卷材能滿足現有工業及民用設施的重防腐需求，特別是對設備表面、管道、池、罐等等外形不規則的、空間狹小、要求防腐性能好、厚度均勻的工業及民用設施提供重防腐防護。其有益效果在於如下幾個方面：
1.改變傳統重防腐塗料溶劑揮發造成大量VOC排放；
2.全面採用光固化原理，大大降低固化時間，縮短工程施工周期；
3.採用工廠預製標準化生產，降低人為因素施工質量不一致現象；
4.成型材料杜絕危化品運輸風險及降低儲藏運輸成本；
5.改善施工環境對工程人員的身體傷害。
6.能廣泛用於極度環境溫度下地區的各類工業設備及管道。
具體實施方式
為使本發明的技術方案更加清晰明確，下面對本發明進行進一步描述，任何對本發明技術方案的技術特徵進行等價替換和常規推理得出的方案均落入本發明保護範圍。
實施例一
一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，包括上基層、增強層和下基層，所述增強層包括短切玻纖、玻璃纖維縫邊氈，增強層設置在上基層和下基層之間；
所述上基層和下基層的組成成分按重量份數計如下：
環氧乙烯基酯樹脂32份、不飽和聚酯樹脂28份、紫外線固化劑A 0.2份、紫外線固化劑B 0.35份、填料浸潤劑0.62份、玻璃纖維浸潤劑0.33份、矽灰石17份、氫氧化鋁A 13份、氫氧化鋁B 16份、填料6份、氧化鎂A 0.15份、氧化鎂B 0.11份、極性防沉劑1.2份。
其中：
所述環氧乙烯基酯樹脂為雙酚A環氧乙烯基酯樹脂；
所述不飽和聚酯樹脂由間苯二甲酸酐和新戊二醇縮聚而成；
所述矽灰石的粒徑為10μm；
所述氫氧化鋁A的粒徑為2μm；
所述氫氧化鋁B的粒徑為25μm；
所述填料由實心陶瓷微球粉及十三氟辛基三乙氧基矽烷按7：2的重量份數比混合而成；
所述紫外線固化劑A為二苯基乙二酮；
所述紫外線固化劑B由異氰酸鹽樹脂、酸酐和氧化鈦按8：3：1的重量份數比混合而成；
所述填料浸潤劑由十二烷基苯磺酸、三甲氧基矽烷、矽油和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉按15:3:7:1的重量份數比混合而成；
所述玻璃纖維浸潤劑按重量份數計由：53份乙烯基水性環氧樹脂、10份矽烷偶聯劑KH-550、12份矽油、2.8份十二烷基二苯醚二磺酸鈉、0.63份季戊四醇二硬脂酸酯和42份水混合而成；
所述氧化鎂A的比表面積為180m2·g—1；
所述氧化鎂B的比表面積為90m2·g—1；所述氧化鎂A的比表面積是氧化鎂B的比表面積的兩倍；
所述極性防沉劑為氣相二氧化矽。
所述用於管道穿越保護的紫外光固化片材的製備方法如下：
(1)將環氧乙烯基酯樹脂、紫外線固化劑A、填料浸潤劑、氫氧化鋁A、填料、氧化鎂A混合均勻後得到組合物A；
(2)將不飽和聚酯樹脂、紫外線固化劑B、玻璃纖維浸潤劑、氫氧化鋁B、氧化鎂B混合均勻後得到組合物B；
(3)將組合物A、組合物B、矽灰石、極性防沉劑混合均勻後得到環氧乙烯基酯基材；
(4)別在上下承載膜上塗布按步驟(3)製備得到的環氧乙烯基酯基材，隨後在塗布有環氧乙烯基酯基材的下承載膜上塗布短切玻璃纖維，其上覆蓋塗布有環氧乙烯基酯基材的上承載膜後由壓輥輸出，所述短切玻璃纖維的長度為6mm。
實施例二
一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，包括上基層、增強層和下基層，所述增強層包括短切玻纖、玻璃纖維縫邊氈，增強層設置在上基層和下基層之間；
所述上基層和下基層的組成成分按重量份數計如下：
環氧乙烯基酯樹脂24份、不飽和聚酯樹脂32份、紫外線固化劑A 0.18份、紫外線固化劑B 0.28份、填料浸潤劑0.47份、玻璃纖維浸潤劑0.45份、矽灰石18份、氫氧化鋁A 11.2份、氫氧化鋁B 17份、填料7份、氧化鎂A 0.16份、氧化鎂B 0.11份、極性防沉劑1.4份。
其中：
所述環氧乙烯基酯樹脂為雙酚A環氧乙烯基酯樹脂；
所述不飽和聚酯樹脂由間苯二甲酸酐和新戊二醇縮聚而成；
所述矽灰石的粒徑為11μm；
所述氫氧化鋁A的粒徑為2μm；
所述氫氧化鋁B的粒徑為25μm；
所述填料由實心陶瓷微球粉及十三氟辛基三乙氧基矽烷按1:4的重量份數比混合而成；
所述紫外線固化劑A為二苯基乙二酮；
所述紫外線固化劑B由異氰酸鹽樹脂、酸酐和氧化鈦按8：3：1的重量份數比混合而成；
所述填料浸潤劑由十二烷基苯磺酸、三甲氧基矽烷、矽油和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉按15:3:7:1的重量份數比混合而成；
所述玻璃纖維浸潤劑按重量份數計由：58份乙烯基水性環氧樹脂、8份矽烷偶聯劑KH-550、14份矽油、3.5份十二烷基二苯醚二磺酸鈉、0.15份季戊四醇二硬脂酸酯和38份水混合而成；
所述氧化鎂A的比表面積為174m2·g—1；
所述氧化鎂B的比表面積為87m2·g—1；所述氧化鎂A的比表面積是氧化鎂B的比表面積的兩倍；
所述極性防沉劑為聚醯胺蠟。
所述用於管道穿越保護的紫外光固化片材的製備方法如下：
(1)將環氧乙烯基酯樹脂、紫外線固化劑A、填料浸潤劑、氫氧化鋁A、填料、氧化鎂A混合均勻後得到組合物A；
(2)將不飽和聚酯樹脂、紫外線固化劑B、玻璃纖維浸潤劑、氫氧化鋁B、氧化鎂B混合均勻後得到組合物B；
(3)將組合物A、組合物B、矽灰石、極性防沉劑混合均勻後得到環氧乙烯基酯基材；
(4)別在上下承載膜上塗布按步驟(3)製備得到的環氧乙烯基酯基材，隨後在塗布有環氧乙烯基酯基材的下承載膜上塗布短切玻璃纖維，其上覆蓋塗布有環氧乙烯基酯基材的上承載膜後由壓輥輸出，所述短切玻璃纖維的長度為6mm。
實施例三
一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，包括上基層、增強層和下基層，所述增強層包括短切玻纖、玻璃纖維縫邊氈，增強層設置在上基層和下基層之間；
所述上基層和下基層的組成成分按重量份數計如下：
環氧乙烯基酯樹脂20份、不飽和聚酯樹脂25份、紫外線固化劑A 0.12份、紫外線固化劑B 0.25份、填料浸潤劑0.35份、玻璃纖維浸潤劑0.25份、矽灰石12份、氫氧化鋁A 11份、氫氧化鋁B 14份、填料4份、氧化鎂A 0.10份、氧化鎂B 0.10份、極性防沉劑0.80份。
其中：
所述環氧乙烯基酯樹脂為雙酚A環氧乙烯基酯樹脂；
所述不飽和聚酯樹脂由間苯二甲酸酐和新戊二醇縮聚而成；
所述矽灰石的粒徑為12μm；
所述氫氧化鋁A的粒徑為3μm；
所述氫氧化鋁B的粒徑為30μm；
所述填料由實心陶瓷微球粉及十三氟辛基三乙氧基矽烷按13:4的重量份數比混合而成；
所述紫外線固化劑A為二苯基乙二酮；
所述紫外線固化劑B由異氰酸鹽樹脂、酸酐和氧化鈦按8：3：1的重量份數比混合而成；
所述填料浸潤劑由十二烷基苯磺酸、三甲氧基矽烷、矽油和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉按15:3:7:1的重量份數比混合而成；
所述玻璃纖維浸潤劑按重量份數計由：48份乙烯基水性環氧樹脂、7份矽烷偶聯劑KH-550、8份矽油、1份十二烷基二苯醚二磺酸鈉、0.08份季戊四醇二硬脂酸酯和35份水混合而成；
所述氧化鎂A的比表面積為170m2·g—1；
所述氧化鎂B的比表面積為85m2·g—1；所述氧化鎂A的比表面積是氧化鎂B的比表面積的兩倍；
所述極性防沉劑為改性氫化蓖麻油。
所述用於管道穿越保護的紫外光固化片材的製備方法如下：
(1)將環氧乙烯基酯樹脂、紫外線固化劑A、填料浸潤劑、氫氧化鋁A、填料、氧化鎂A混合均勻後得到組合物A；
(2)將不飽和聚酯樹脂、紫外線固化劑B、玻璃纖維浸潤劑、氫氧化鋁B、氧化鎂B混合均勻後得到組合物B；
(3)將組合物A、組合物B、矽灰石、極性防沉劑混合均勻後得到環氧乙
烯基酯基材；
(4)別在上下承載膜上塗布按步驟(3)製備得到的環氧乙烯基酯基材，隨後在塗布有環氧乙烯基酯基材的下承載膜上塗布短切玻璃纖維，其上覆蓋塗布有環氧乙烯基酯基材的上承載膜後由壓輥輸出，所述短切玻璃纖維的長度為4mm。
實施例四
一種用於管道穿越保護的紫外光固化片材，包括上基層、增強層和下基層，所述增強層為短切玻璃纖維層，增強層設置在上基層和下基層之間；
所述上基層和下基層的組成成分按重量份數計如下：
環氧乙烯基酯樹脂38份、不飽和聚酯樹脂35份、紫外線固化劑A 0.25份、紫外線固化劑B 0.40份、填料浸潤劑1.00份、玻璃纖維浸潤劑0.50份、矽灰石21份、氫氧化鋁A 14份、氫氧化鋁B 18份、填料8份、氧化鎂A 0.20份、氧化鎂B 0.12份、極性防沉劑1.50份。
其中：
所述環氧乙烯基酯樹脂為雙酚A環氧乙烯基酯樹脂；
所述不飽和聚酯樹脂由間苯二甲酸酐和新戊二醇縮聚而成；
所述矽灰石的粒徑為8μm；
所述氫氧化鋁A的粒徑為1μm；
所述氫氧化鋁B的粒徑為20μm；
所述填料由實心陶瓷微球粉及十三氟辛基三乙氧基矽烷按1:1的重量份數比混合而成；
所述紫外線固化劑A為二苯基乙二酮；
所述紫外線固化劑B由異氰酸鹽樹脂、酸酐和氧化鈦按8：3：1的重量份數比混合而成；
所述填料浸潤劑由十二烷基苯磺酸、三甲氧基矽烷、矽油和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉按15:3:7:1的重量份數比混合而成；
所述玻璃纖維浸潤劑按重量份數計由：62份乙烯基水性環氧樹脂、13份矽烷偶聯劑KH-550、16份矽油、5份十二烷基二苯醚二磺酸鈉、1.2份季戊四醇二硬脂酸酯和47份水混合而成；
所述氧化鎂A的比表面積為185m2·g—1；
所述氧化鎂B的比表面積為92.5m2·g—1；所述氧化鎂A的比表面積是氧化鎂B的比表面積的兩倍；
所述極性防沉劑為氣相二氧化矽。
所述用於管道穿越保護的紫外光固化片材的製備方法如下：
(1)將環氧乙烯基酯樹脂、紫外線固化劑A、填料浸潤劑、氫氧化鋁A、填料、氧化鎂A混合均勻後得到組合物A；
(2)將不飽和聚酯樹脂、紫外線固化劑B、玻璃纖維浸潤劑、氫氧化鋁B、氧化鎂B混合均勻後得到組合物B；
(3)將組合物A、組合物B、矽灰石、極性防沉劑混合均勻後得到環氧乙烯基酯基材；
(4)別在上下承載膜上塗布按步驟(3)製備得到的環氧乙烯基酯基材，隨後在塗布有環氧乙烯基酯基材的下承載膜上塗布短切玻璃纖維，其上覆蓋塗布有環氧乙烯基酯基材的上承載膜後由壓輥輸出，所述短切玻璃纖維的長度為8mm。
根據本發明實施例一到實施例四製備得到的紫外光固化片材經紫外光固化成型後，具有以下特性：