聚烯烴彈性體管道涂料防腐及熱性能研究

李云巖　瞿海德

摘要：本文對于管道防腐目前技術具有地不足之處，推出一個可以耐高低溫、高粘防腐交聯聚烯烴彈性體復合材料，且進行分析了材料的粘結、防腐等與其有關的效用和配方、生產工藝間的相互聯系。本文制備了馬來酸酐接枝POE/交聯POE高粘、高防腐復合材料，分析了他們配比、交聯劑用量等因素對材料粘性力、防腐性能的影響。

關鍵詞：管道防腐；粉末涂料；彈性體；高粘結

1 實驗

（1）原材料。乙烯辛烯共聚物（POE），8401，美國陶氏化學；過氧化二異丙苯（DCP），阿克蘇諾貝爾；三烯丙基異氰脲酸酯（TAIC），廣州信達精細化工有限公司；馬來酸酐（MAH）試劑級，泉州市海峽西化工原料有限公司。

（2）樣品制備。①事先將POC做干燥處理，使其水分比重小于600PPM，同時和DCP、MAH按相應比例稱量，將其一同放在高速攪拌器中混合2分鐘；然后用雙螺桿擠出機將造粒擠出，用于熱熔膠制作。將擠出溫度設定為180攝氏度，螺桿轉速設定為200RMP，將造粒擠出后，用5080目磨粉，同時將粉料做干燥處理，水分比重小于600PPM即可；②把POE提前干燥調降到水分含量不超過600ppm以后，向里面放進不一樣用量地復配交聯助劑（DCP/TAIC=3/2）且在快速混合機里面調制兩分鐘，下一步在雙螺桿壓出機里面壓出一些造粒。壓出溫度是130攝氏度，螺桿旋轉速度是200rpm，壓出一些造粒之后，經過磨粉且把粉料干燥到濕度不超過600ppm；③將一二步驟結合，調制出復配型防腐粉末涂料。

（3）樣板制造。樣條沖剪：將平板硫化儀提升到溫度200攝氏度，把做好的粉料平鋪揚放鋼板模具上面，且在1.2Mpa作用下保持溫度15min。觀察樣板降低到室溫之后，利用沖片儀器制備樣條，來待功效檢測之用。

（4）功效測試。①高低溫交變測定：將樣板放到60攝氏度烘箱當中升溫到10min，進一步拿出且立馬放在20攝氏度的冰箱當中降溫10min，這樣進行20次，實時察看涂層與金屬板有沒有還連接，且檢測樣品的脫離層次。②90度脫離層次測定：等樣板在已經成型之后把它安排到電子平臺秤上面，標注好具體重量。然后通過虎鉗把樣條豎立提起并且查看數值變動，及時標注最小數值。通過脫離過程中電子平臺秤重量信息的變動值進行計算脫離中具體寬度防腐界面和金屬界面的差數。

（5）交聯度測試。根據樣板制造：①的手段可將樣品制備；②里面的材料做成樣板，在做好的樣板上面剪下大概一克的小屑，根據過濾紙與棉紗布進行疊好之后，通過細銅線系的牢固些，放進索氏抽提裝置當中，通過二甲苯進行浸泡168h，下一步放進真空烘箱當中，進行干燥72h，稱出重量，通過重量差值最終算出交聯度，根據這個評定復合材料的防腐功效與作用。

2 結果與討論

（1）不同交聯助劑對復合材料防腐性能的影響。此文創造的防腐復合型材料，它的防腐界面關鍵是由交聯POE組成。材料的承受腐蝕功效其關鍵是在交聯料的承受腐蝕功效，也就是交聯度地大小程度、交聯部分地均勻層次。

圖1是不同交聯助劑用量的復合材料的交聯度，在圖上能夠觀察到，在交聯劑用量不超過百分之零點五時，由于交聯劑用量的不斷上升，材料的交聯度也表現為向高漲地情況，且在百分之零點三之后就較恒定了。理論上，由于交聯助劑用量地不斷提升，表現愈加突出，交聯度還能夠持續上升，對材料防腐作用提高幫助很大。

（2）不同熱熔膠用量對材料粘結力的影響。POE在完全固化后，由于在管道具體運用條件當中，是有著抽負壓，高低溫往復的情況，所以有可能導致材料的“脫殼”，目的是以防出現此類問題，一定要使得材料具備最佳的粘結力。所以，本文進行選擇了雙層復合型材料。然而太多熱熔膠的填進首先能造成較為嚴重的氣味情況并且因為交聯料比例的下調，同樣還能干預到材料的耐腐蝕作用。所以，在實現材料耐腐蝕作用與高粘作用地情況下，需要最大限度尋覓最科學也合理的熱熔膠用量。

圖2就是放進不一樣的熱熔膠所表現出來的，材料的粘結力最終顯示成效。本探索顯示，百分之十五的熱熔膠選取是相當科學的。

（3）涂層材料耐高低溫交變性能。圖3是加入不同用量熱熔膠涂層材料在進行了20次高低溫循環后的剝離強度測試結果。由圖可知，與未進行高低溫循環處理的涂層的剝離強度變化趨勢相似，即：當熱熔膠用量低于15%時，由于用量的提升，材料的破壞程度突出提升；當熱熔膠用量高于15%后，進一步增加熱熔膠用量，撕離強度降低。具體原因如2.2節所述。同時可以看出，雖然經過高低溫循環處理后，剝離強度略有下降，但下降幅度不明顯，而且涂層和金屬板之間并未因高低溫交變處理而出現脫離，因此可以推測涂層材料具有良好的蠕變性能，在膨脹/收縮過程中，通過鍵角和局部鏈段的運動及時釋放內應力，避免涂層開裂或與金屬板脫離，可以用于溫差較大的環境。

參考文獻：

[1]喻林.管道防腐粉末涂料用環氧樹脂的研制.涂料技術與文摘，2014，12：2223，42.

[2]師立功.未來環保涂料市場粉末涂料能否異軍突起笑傲江湖.涂料工業，2018，5：8087.