[发明专利]成品油管道修复用导静电内衬及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于管道工程领域，具体是一种成品油管道修复用导静电内衬及其制造方法。主要用于成品油管道系统和化工管道系统等。

背景技术

环氧树脂作为防腐蚀材料不但具有密实、抗水、抗渗漏好、强度高等特点，同时具有附着力强、常温操作、固化成型性能优异、施工简便等良好的工艺性，而且价格适中。是目前在非开挖管道修复工艺中广泛使用的一种材料，可以使用在现代城市给排水、原油管道等的修复等领域的工程中。

但是随着管道非开挖修复技术的发展，应用于成品油管道修复的内衬材料对其自身的导静电性能要求越来越高。以喷气燃料为例，在很多情况下要求通过管道加注到飞机上的油品电导率在50～450pS/m，而环氧树脂本身是一种良好的具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料，用其对旧成品油输送管道进行修复后，油品流速增大，内摩擦增大，与原来的钢质管线相比，现有的内衬修复层很容易导致静电积聚而无法消散到周围环境中，使加注到飞机上的油品的电导率不合格，给飞机的飞行安全带来严重的隐患。

目前，通用的提高环氧树脂材料导静电性能的方法是往材料中加入炭黑、铁粉等导电性物质，但这种方法受导电填料自身性能的限制很大，而且还会使固化后的材料物理机械性能不能达标，不具有可行性。目前国际上还没有专门用于成品油管道修复用的以环氧树脂为基体的导静电型内衬材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，结合现代纳米技术的研究进展，提供一种具有高效导静电性的成品油管道修复用导静电内衬层及其制造方法。在保证材料物理机械性能的基础上，提高成品油管道修复内衬材料的导静电性能。

本发明是以如下技术方案实现的：一种成品油管道修复用导静电型内衬，它包括和成品油管道配合的管状的表面附着锦纶纤维的热塑性聚氨酯弹性体和从外表面浸津入其上的导静电型内衬浆料；所述的导静电型内衬浆料是将下述质量份的各组分充分混合均匀后制成：

环氧树脂：70-80份

玻璃纤维：10-20份

云母改性碳纳米管：5-10份

酸酐：20-40份。

所述的环氧树脂为E6101型环氧树脂。

所述的锦纶纤维是TPU-锦纶纤维。

上述成品油管道修复用导静电型内衬的制造方法，具体步骤如下：

（1）先将表面附着锦纶纤维的热塑性聚氨酯弹性体制成管形；

（2）制备导静电型内衬浆料：将云母复合的纳米碳管填料按配方比例添加到环氧树脂中，加入玻璃纤维增强材料，然后再加入高温固化剂，充分混合均匀后得导静电型内衬浆料；

（3）将管状的表面附着锦纶纤维的热塑性聚氨酯弹性体材料浸津在导静电型内衬浆料中，并充分浸润；

（4）然后将浸津有导静电型内衬浆料的管状热塑性聚氨酯弹性体的一端封闭，置于待修复管道中，在另一端在不小于0.3Mpa的压力下充入100-120℃的水蒸气体并使其使其固化成型并紧密结合在管道内壁上。

本发明中使用了E6101环氧树指，其环氧值高，固化后产品强度大，化学性质稳定，耐油、酸和碱的腐蚀，具有优异的机械强度、表面硬度、阻气性、耐有机溶剂性，固化温度范围可从0～180℃，粘附性强，收缩率低等特性。采用的酸酐固化剂具有固化温度高，固化时间可控制和便于施工的特点。

本发明中使用了热塑性聚氨酯弹性体（TPU）作基材，是用于管道非开挖修复内衬材料基体。TPU的主要特性有：硬度范围广，可以通过改变TPU各反应组分的配比，可以得到不同硬度的产品，而且随着硬度的增加，其产品仍保持良好的弹性和耐磨性。机械强度高，TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。耐寒性突出，TPU的玻璃态转变温度比较低，在零下35度仍保持良好的弹性、柔顺性和其他物理性能。耐油、润滑油及脂肪族碳氢溶剂性能突出。可有效解决基材料与成品油中烃类化合物的相溶问题。

本发明中使用了锦纶织物纤维增强，经过专门设计，在厚度、弹性、强力、弹性模量等方面全部符合使用要求，在保证修复效果的同时，有效地增加了固化后材料的强度。

本发明中使用了酸酐为固化剂，材料在较高的温度下发生固化，因此能够在常温下给予较长的施工时间，避免因材料过早固化造成施工困难。