一种耐温防腐堵漏材料及其制备方法与流程

1.本发明属于管道密封技术领域，尤其涉及一种耐温防腐堵漏材料及其制备方法。


背景技术：

2.石油化工、金属冶炼过程中伴随着大量的管道、储罐及反应器等设备，由于工业过程存在大量腐蚀性气体及液体，使工业生产设备经常出现磨损、腐蚀等泄露问题，造成跑冒滴漏等生产问题，不但污染环境，浪费生产原料，还可能造成起火爆炸等风险。目前工业管道、储罐等设备堵漏方法一般采用焊接法，但是，如果直接在管道上补焊有爆燃风险，将管道冲洗后焊接，由于管道较长，因此水冲洗的时间较长，整个周期较长，一般均在一周以上，不能满足快速恢复的条件，严重影响正常生产。快速封堵材料及工艺是目前管道设备泄漏封堵施工的重要发展方向，目前的堵漏材料存在固化时间长，固化后与管道容器结合力弱以及本身前度不高等问题。


技术实现要素：

3.为了解决密封泄漏封堵材料存在的以上问题，本发明公开了一种耐温防腐堵漏材料及其制备方法，具有使用方便，固化速度快，与管道容器结合力高等优点，且材料本身固化后硬度大，耐磨损性能强，克服了堵漏材料封堵后本身耐磨损性能差的问题。
4.为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种耐温防腐堵漏密封材料，由a、b、c三种组分构成；所述a组分按重量份数计包括：基材粉末30-40份，增强纤维3-5份，增韧纤维8-10份，催化活性粉末3-8份，有机粘结材料20-30份，无机粘结材料5-12份，增韧剂2-6份，增强剂2-8份，所述b组分按照重量份数计包括：固化剂20-40份，水分稳定剂20-30份，基材填料20-30份，稳定剂15-30份，所述的水分稳定剂为三水硫酸铜、五水碳酸钠、绿矾、明矾中的一种；所述的c组分由载酸基材与酸混合制成，所述的载酸基材为膨润土，蒙脱土、高岭土与酸混合构成，含酸量为10-25%，所述的酸种类为磷酸、硫酸或草酸中的一种或多种。
5.进一步的，所述的基材粉末为陶瓷粉末，粒径为5-20μm，种类为氧化铝、氧化硅或氧化锆中的一种或多种，所述的增强纤维为碳化硅晶须、氮化硅晶须或石英晶须中的一种或多种，所述晶须直径3-8μm，晶须长度25-50μm。
6.进一步的，所述的增韧纤维为不锈钢纤维、金纤维、镍纤维种的一种或多种，所述纤维直径8-15μm，纤维长度20-30μm。
7.进一步的，所述的催化活性粉末为氧化锌、氧化钛、氧化钨、硫化锌中的一种或多种，粉末粒径为5-10μm。
8.进一步的，所述的有机粘结材料为环氧树脂与氰基丙烯酸酯混合物，所述环氧树脂占比为30-60%，所述的无机粘结材料为硅酸三钙和氧化钙混合物，所述硅酸三钙占比为40-60%。
9.进一步的，所述的增韧剂为羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、
液体硅橡胶中的一种或多种,所述的增强剂为胺类、醇类、醇胺类、木质素磺酸盐类增强剂中的一种或多种。
10.进一步的，所述的固化剂为脂肪族胺类、芳族胺类、酰胺基胺类中的一种或多种，所述的脂肪族胺类为乙烯基三胺或氨乙基哌嗪，所述的芳族胺类为间苯二胺或二氨基二苯基甲烷，所述的稳定剂为硅烷偶联剂。
11.上述的一种耐温防腐堵漏密封材料制备方法，包括以下步骤：步骤一：a组分制备，将基材粉末、增强纤维、增韧纤维、催化活性粉末、增韧剂及增强剂加入三维混料机中混合一定时间，加入无机粘结材料继续混合，维持三维混料机运转，加入有机粘结材料，混合均匀获得膏状组分a；步骤二：b组分制备，将固化剂与基材填料加入三维混料机，充分混合后依次加入水分稳定剂及稳定剂，充分混合后得到膏状组分b；步骤三：c组分制备，将载酸基材置于流化床中，通入氮气流化，将酸由流化装顶部喷雾加入流化床，被载酸基材吸附。
12.进一步的，所述步骤一中，基材粉末、增强纤维、增韧纤维、催化活性粉末、增韧剂及增强剂混料时间应大于60min。
13.本发明所述的耐温防腐堵漏材料由a、b、c三种组分构成，使用时先将组分b与组分c充分混合后涂抹于管道或容器泄漏处，再将a和b组分混合后在管道或容器泄露处涂抹均匀，固化后将a、b组分混合再次进行二次涂抹即可达到泄漏封堵效果。本发明所述的耐温防腐堵漏密封材料中，a组分为以陶瓷粉末为基材，增强了耐腐蚀性能，增强纤维的加入，为基材提供了强度骨架，增加了固化后的强度，增韧纤维的加入，降低了材料固化后的脆性，使之不易开裂，此外催化活性粉末为光催化材料，增强了材料的活性，使a、b、c三重组分混合后更容易固化，b组分主要为a组分提供固化材料，b组分中加入的水分稳定剂为不饱和含水化合物，可以稳定材料混合后的水分，当环境过于干燥时，可以释放结合水，当环境湿度大时，可以结合混料中的水分，保持水分混合料中的水分稳定，避免过于干燥固化过快造成开裂或者因湿度过大，造成固化速度过慢，c组分中采用载酸基材吸附少量酸类，与b组分混合后首先涂膜在泄露处，载酸基材中的酸可对管道或者容器泄露处进行轻微腐蚀，漏出新鲜表面，增强a、b组分固化后的附着力，使堵漏材料整体固化后的结合力增加。
实施方式
14.下面详细描述本发明的实施例，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例
15.一种耐温防腐堵漏密封材料，由a、b、c三种组分构成；所述a组分按重量份数计包括：基材粉末30份，增强纤维5份，增韧纤维8份，催化活性粉末8份，有机粘结材料30份，无机粘结材料5份，增韧剂6份，增强剂8份，所述b组分按照重量份数计包括：固化剂40份，水分稳定剂30份，基材填料20份，稳定剂10份，所述水分稳定剂为三水硫酸铜；所述的c组分由载酸基材与酸混合制成，所述的载酸基材为膨润土，蒙脱土、高岭土与酸混合构成，含酸量为10-25%，所述的酸种类为草酸。
16.所述基材粉末为陶瓷粉末，粒径为5-20μm，种类为氧化铝，所述增强纤维为石英晶须，所述晶须直径3-8μm，晶须长度25-50μm。
17.所述增韧纤维为不锈钢纤维，所述纤维直径8-15μm，纤维长度20-30μm。
18.所述催化活性粉末为氧化钨，粉末粒径为5-10μm。
19.所述有机粘结材料为环氧树脂与氰基丙烯酸酯混合物，所述环氧树脂占比为50%，所述的无机粘结材料为硅酸三钙和氧化钙混合物，所述硅酸三钙占比为50%。
20.所述增韧剂为聚硫橡胶，所述的增强剂为木质素磺酸盐类。
21.所述固化剂为脂肪族胺类，所述脂肪族胺类为乙烯基三胺，所述芳族胺类为间苯二胺，所述的稳定剂为硅烷偶联剂。
22.对所述的耐温防腐堵漏材料进行固化测试，首先将b组分与c组分按照质量分数1:1混合，在搅拌设备内搅拌5min，获得混合组分bc，将bc混合组分在管道泄漏处涂抹均匀，然后将a组分与b组分按照质量组分2:1混合，在搅拌设备内搅拌5min，获得混合组分ab，将混合组分ab在涂抹bc组分的管道泄漏处进行涂抹，固化30min后进行二次涂抹固化，ab混合组分涂抹厚度为3mm。整体固化完成后对管道堵漏处进行测试耐压测试，测试压力0.6mpa，介质温度120℃，管内介质为酸性溶液，测试10天，堵漏处不开裂，不渗漏。对固化后的堵漏材料强度进行测试，按照gb/t 1041测试其抗压强度为135mpa，按照gb/t 6329测试其拉伸强度为45mpa，按照gb/t 7124测试其剪切强度为4.5mpa，按照gb/t 9341测试其弯曲强度为52mpa。
实施例
23.一种耐温防腐堵漏密封材料，由a、b、c三种组分构成；所述a组分按重量份数计包括：基材粉末35份，增强纤维3份，增韧纤维9份，催化活性粉末6份，有机粘结材料25份，无机粘结材料12份，增韧剂4份，增强剂6份，所述b组分按照重量份数计包括：所述的水分稳定剂为五水碳酸钠；所述的c组分由载酸基材与酸混合制成，所述的载酸基材为膨润土，蒙脱土、高岭土与酸混合构成，含酸量为10-25%，所述的酸种类为硫酸。
24.所述的基材粉末为陶瓷粉末，粒径为5-20μm，种类为氧化硅，所述增强纤维为氮化硅晶须，所述晶须直径3-8μm，晶须长度25-50μm。
25.所述的增韧纤维为金纤维，所述纤维直径8-15μm，纤维长度20-30μm。
26.所述的催化活性粉末为氧化钛，粉末粒径为5-10μm。
27.所述的有机粘结材料为环氧树脂与氰基丙烯酸酯混合物，所述环氧树脂占比为30%，所述的无机粘结材料为硅酸三钙和氧化钙混合物，所述硅酸三钙占比为60%。
28.所述的增韧剂为端羧基液体丁腈橡胶，所述的增强剂为醇类。
29.所述的固化剂为芳族胺类，所述的脂肪族胺类为氨乙基哌嗪，所述的芳族胺类为二氨基二苯基甲烷，所述的稳定剂为硅烷偶联剂对所述的耐温防腐堵漏材料进行固化测试，首先将b组分与c组分按照质量分数2:1混合，在搅拌设备内搅拌10min，获得混合组分bc，将bc混合组分在管道泄漏处涂抹均匀，然后将a组分与b组分按照质量组分1:1混合，在搅拌设备内搅拌10min，获得混合组分ab，将混合组分ab在涂抹bc组分的管道泄漏处进行涂抹，固化20min后进行二次涂抹固化，ab混合组分涂抹厚度为5mm。整体固化完成后对管道堵漏处进行测试耐压测试，测试压力0.8mpa，
介质温度130℃，管内介质为碱性溶液，测试20天，堵漏处不开裂，不渗漏。对固化后的堵漏材料强度进行测试，按照gb/t 1041测试其抗压强度为115mpa，按照gb/t 6329测试其拉伸强度为35mpa，按照gb/t 7124测试其剪切强度为3.5mpa，按照gb/t 9341测试其弯曲强度为58mpa。
实施例
30.一种耐温防腐堵漏密封材料，由a、b、c三种组分构成；所述a组分按重量份数计包括：基材粉末40份，增强纤维4份，增韧纤维10份，催化活性粉末3份，有机粘结材料20份，无机粘结材料10份，增韧剂5份，增强剂8份，所述b组分按照重量份数计包括：固化剂20份，水分稳定剂25份，基材填料25份，稳定剂30份，所述的水分稳定剂为明矾；所述的c组分由载酸基材与酸混合制成，所述的载酸基材为膨润土，蒙脱土、高岭土与酸混合构成，含酸量为10-25%，所述的酸种类为磷酸。
31.所述的基材粉末为陶瓷粉末，粒径为5-20μm，种类为氧化锆，所述增强纤维为碳化硅晶须，所述晶须直径3-8μm，晶须长度25-50μm。
32.所述的增韧纤维为镍纤维，所述纤维直径8-15μm，纤维长度20-30μm。
33.所述的催化活性粉末为氧化锌，粉末粒径为5-10μm。
34.所述的有机粘结材料为环氧树脂与氰基丙烯酸酯混合物，所述环氧树脂占比为60%，所述的无机粘结材料为硅酸三钙和氧化钙混合物，所述硅酸三钙占比为40%。
35.所述增韧剂为羧基液体丁腈橡胶，所述的增强剂为胺类。
36.所述的固化剂为酰胺基胺类，所述的脂肪族胺类为乙烯基三胺，所述的芳族胺类为二氨基二苯基甲烷，所述的稳定剂为硅烷偶联剂。
37.上述的一种耐温防腐堵漏密封材料制备方法，包括以下步骤：步骤一：a组分制备，将基材粉末、增强纤维、增韧纤维、催化活性粉末、增韧剂及增强剂加入三维混料机中混合一定时间，加入无机粘结材料继续混合，维持三维混料机运转，加入有机粘结材料，混合均匀获得膏状组分a；所述基材粉末、增强纤维、增韧纤维、催化活性粉末、增韧剂及增强剂混料时间应大于60min；步骤二：b组分制备，将固化剂与基材填料加入三维混料机，充分混合后依次加入水分稳定剂及稳定剂，充分混合后得到膏状组分b；步骤三：c组分制备，将载酸基材置于流化床中，通入氮气流化，将酸由流化装顶部喷雾加入流化床，被载酸基材吸附。
38.对所述的耐温防腐堵漏材料进行固化测试，首先将b组分与c组分按照质量分数1:2混合，在搅拌设备内搅拌15min，获得混合组分bc，将bc混合组分在管道泄漏处涂抹均匀，然后将a组分与b组分按照质量组分2:1混合，在搅拌设备内搅拌8min，获得混合组分ab，将混合组分ab在涂抹bc组分的管道泄漏处进行涂抹，固化30min后进行二次涂抹固化，ab混合组分涂抹厚度为4mm。整体固化完成后对管道堵漏处进行测试耐压测试，测试压力1mpa，介质温度140℃，管内介质为高浓盐溶液，测试15天堵漏处不开裂，不渗漏。对固化后的堵漏材料强度进行测试，按照gb/t 1041测试其抗压强度为120mpa，按照gb/t 6329测试其拉伸强度为42mpa，按照gb/t 7124测试其剪切强度为4.1mpa，按照gb/t 9341测试其弯曲强度为48mpa。
39.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种耐温防腐堵漏密封材料，其特征在于：由a、b、c三种组分构成；所述a组分按重量份数计包括：基材粉末30-40份，增强纤维3-5份，增韧纤维8-10份，催化活性粉末3-8份，有机粘结材料20-30份，无机粘结材料5-12份，增韧剂2-6份，增强剂2-8份，所述b组分按照重量份数计包括：固化剂20-40份，水分稳定剂20-30份，基材填料20-30份，稳定剂15-30份，所述的水分稳定剂为三水硫酸铜、五水碳酸钠、绿矾、明矾中的一种；所述的c组分由载酸基材与酸混合制成，所述的载酸基材为膨润土，蒙脱土、高岭土与酸混合构成，含酸量为10-25%，所述的酸种类为磷酸、硫酸或草酸中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的一种耐温防腐堵漏密封材料，其特征在于，所述的基材粉末为陶瓷粉末，粒径为5-20μm，种类为氧化铝、氧化硅或氧化锆中的一种或多种，所述的增强纤维为碳化硅晶须、氮化硅晶须或石英晶须中的一种或多种，所述晶须直径3-8μm，晶须长度25-50μm。3.根据权利要求1所述的一种耐温防腐堵漏密封材料，其特征在于，所述的增韧纤维为不锈钢纤维、金纤维、镍纤维种的一种或多种，所述纤维直径8-15μm，纤维长度20-30μm。4.根据权利要求1所述的一种耐温防腐堵漏密封材料，其特征在于，所述的催化活性粉末为氧化锌、氧化钛、氧化钨、硫化锌中的一种或多种，粉末粒径为5-10μm。5.根据权利要求1所述的一种耐温防腐堵漏密封材料，其特征在于，所述的有机粘结材料为环氧树脂与氰基丙烯酸酯混合物，所述环氧树脂占比为30-60%，所述的无机粘结材料为硅酸三钙和氧化钙混合物，所述硅酸三钙占比为40-60%。6.根据权利要求1所述的一种耐温防腐堵漏密封材料，其特征在于，所述的增韧剂为羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶中的一种或多种,所述的增强剂为胺类、醇类、醇胺类、木质素磺酸盐类增强剂中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的一种耐温防腐堵漏密封材料，其特征在于，所述的固化剂为脂肪族胺类、芳族胺类、酰胺基胺类中的一种或多种，所述的脂肪族胺类为乙烯基三胺或氨乙基哌嗪，所述的芳族胺类为间苯二胺或二氨基二苯基甲烷，所述的稳定剂为硅烷偶联剂。8.根据权利要求1-7任一项所述的一种耐温防腐堵漏密封材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：a组分制备，将基材粉末、增强纤维、增韧纤维、催化活性粉末、增韧剂及增强剂加入三维混料机中混合一定时间，加入无机粘结材料继续混合，维持三维混料机运转，加入有机粘结材料，混合均匀获得膏状组分a；步骤二：b组分制备，将固化剂与基材填料加入三维混料机，充分混合后依次加入水分稳定剂及稳定剂，充分混合后得到膏状组分b；步骤三：c组分制备，将载酸基材置于流化床中，通入氮气流化，将酸由流化装顶部喷雾加入流化床，被载酸基材吸附。9.根据权利要求8所述的一种耐温防腐堵漏密封材料制备方法，其特征在于，所述步骤一中，基材粉末、增强纤维、增韧纤维、催化活性粉末、增韧剂及增强剂混料时间应大于60min。

技术总结
本发明公开了一种耐温防腐堵漏密封材料，由A、B、C三种组分构成；A组分按重量份数计包括基材粉末30-40份、增强纤维3-5份、增韧纤维8-10份、催化活性粉末3-8份、有机粘结材料20-30份、无机粘结材料5-12份，增韧剂2-6份，增强剂2-8份，B组分按照重量份数计包括固化剂20-40份、水分稳定剂20-30份、基材填料20-30份、稳定剂15-30份，水分稳定剂为三水硫酸铜、五水碳酸钠、绿矾、明矾中的一种；C组分由载酸基材与酸混合制成，所述的载酸基材为膨润土，蒙脱土、高岭土与酸混合构成，含酸量为10-25%，酸种类为磷酸、硫酸或草酸中的一种或多种。本发明的耐温防腐堵漏材料及其制备方法，使用方便，固化速度快，与管道容器结合力高等优点，且材料本身固化后硬度大，耐磨损性能强。耐磨损性能强。


技术研发人员：罗玉湘
受保护的技术使用者：南京科赫科技有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/9/20