[发明专利]用于长线柔性阳极的导电防腐材料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电防腐材料，尤其涉及一种用于长线柔性阳极的导电防腐材料及其制备工艺；具体地说，涉及一种用于保护长线柔性阳极能够充分发挥其作用、不被化学腐蚀、延长其使用寿命的导电防腐材料及其制备工艺。

背景技术

随着国民经济的迅速发展，石油及天然气长距离输送管道以及城市地下管道网的敷设公里数不断增加；由于这些管道长期受到外部土壤和内部介质的强烈腐蚀而经常发生泄漏事故；尤其是土壤中的杂散电流对管道造成的电化学腐蚀大大缩短了管道的使用寿命，严重影响了管道的安全运行。埋地钢制管道的防腐问题就显得尤为突出，由于地形条件复杂、管道间的相互屏蔽、干扰等问题存在，传统钢制管道阴极保护方式已经凸显出明显的弊端；特别是在站场内的管道因受占地面积、各种管网和地网等限制，传统的阳极形式受到阳极表面电流密度、阳极地床电位梯度以及电流分布不均等问题的限制，无法达到其最低保护电位要求。因此开发出可以沿管道线敷设的一种新型辅助阳极——长线柔性阳极，可通过强制电流的阴极保护方式来解决上述问题。

用于长线柔性阳极的导电防腐材料必须具备很高的导电性(体积电阻率＜1.0Ω·cm)、良好的机械强度和韧性、优良的耐原电池化学腐蚀性、良好的耐酸、碱、盐性能。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有材料存在的缺点和不足，提供一种能够满足长线柔性阳极要求的导电防腐材料及其制作工艺。

本发明的目的是这样实现的：

一、导电防腐材料

导电防腐材料由第一组分和第二组分混合而成；

按质量份数，第一组分为20～50份，第二组分为50～80份，

第一组分和第二组分质量份数之和等于100份；

①第一组分

第一组分由高分子材料基体(三元乙丙橡胶)、导电材料(导电石墨和超导电炭黑)和助剂(防老剂和石蜡油)组成；

按质量份数，

三元乙丙橡胶        100份；

导电石墨            10～20份；

超导电炭黑          50～80份；

防老剂              1～3份；

石蜡油              15～30份；

②第二组分为导电塑料。

工作原理：

因为橡塑共混能够达到性能互补，保持橡塑各自的优点，从而弥补彼此的不足。橡胶的加工性能普遍不如塑料，而当与某些塑料共混后，则可大幅度提高其流动性，降低能耗。塑料通过与橡胶共混后也可获益，增加其弹性和抗冲击性，减缓低温下的脆变和折裂。

二、导电防腐材料的制备工艺

导电防腐材料的制备工艺包括下列步骤：

①将第一组分中的三元乙丙胶、导电石墨、超导电炭黑、防老剂和石蜡按照一定比例称好，倒入密炼机中密炼，60℃，30min，70～90rad/min，得到混合均匀的第一组分密炼物；

②将第一组分密炼物和第二组分按照一定比例加入到密炼机中，在半熔融状态下密炼，140℃，30min，60～90rad/min，得到混合均匀的导电防腐材料。

本发明具有下列优点和积极效果：

1、有效解决了制作长线柔性阳极的导电防腐材料所要求的低电阻、高强度、柔性好、耐化学腐蚀、耐酸、碱、盐性能的问题；

2、限制阳电极单位长度上的电流输出，防止阳极回路起点发生过量的电流输出，有利于通过增加径向阳极的接地电阻与纵向母线电阻的比率延长阳极回路的长度。

3、可用来增加电缆的表面积，以便降低电缆和导电焦炭之间的接触电阻并向焦炭提供电子。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明：

一、导电防腐材料

1、组分质量份数选择情况

1)导电防腐材料由第一组分和第二组分混合而成，组分质量份数均在给定的区间选择：

①当第一组分取下限、第二组分取上限时，即第一组分取20份、第二组分取80份时；

②当第一组分取37.5份，第二组分取62.5份时；

③当第一组分取上限、第二组分取下限时，即第一组分取50份、第二组分取50份时；

具体实施步骤如上述导电防腐材料的制备工艺，混合物的性状如下表：

2)第一组分由5种小组分组成，其质量份数均在给定的区间选择：