一种煤矿用涂层复合钢管制造技术

本发明专利技术公开了复合钢管技术领域的一种一种煤炭用涂层复合钢管，所述涂层复合钢管的制备方法为将钢管进行表面处理，预热后将涂料施涂于钢管表面，经过融化、流平、固化后形成涂层，得到涂层复合钢管；所述涂料具体包括以下重量份的组分：环氧树脂50

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿用涂层复合钢管


[0001]本专利技术属于复合钢管
，具体是指一种煤炭用涂层复合钢管。

技术介绍

[0002]煤矿用的给排水管、正压风管、喷浆管等主要以金属管材为主，由于使用场景多用于井下工作，工作环境中，水压、气压和温度变化大，管道表面的腐蚀、生锈情况严重，需要耗费大量人工成分进行维修和更换；与金属管材相比，塑料管材具有买化学腐蚀好，电绝缘性能优良，铺设施工简单、价格低廉等特点，煤矿井下，对于塑料管材，耐压、耐热、刚度和强度等方面的性能与钢管性能差距较大，安全性较低；涂层处理和热浸镀锌处理是对金属表面防腐处理的主要手段，热浸镀锌处理的工艺流程大致为：成品酸洗
‑
水洗
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加助镀液
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烘干
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挂镀
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冷却
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药化
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清洗
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打磨
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热镀锌完工，在上述流程中，难以避免污染物的排放对环境造成影响，热浸镀锌的工艺流程复杂，能耗较高、资源消耗加大；涂层防腐技术相对于热浸镀锌来说，涂装工艺简单，能耗交底，不需要进行高温处理；涂层处理剂通常以有机聚合物为涂料，经过固化处理后在金属材料表面形成致密性高、与基体附着紧密的涂层，具有较好的防腐性能，在涂装过程中，涂料通常以双组份的形式为主，双组份混合后，固化时间较短，造成涂层的均匀性较差，对于管道内部和异形件的涂装难度较大。
[0003]目前现有技术主要存在以下问题：第一、提高涂层的耐腐蚀性能；第二、提高涂装效率。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种煤炭用涂层复合钢管，为了解决耐腐蚀性能较差的问题，本专利技术提出通过硅氮烷改性环氧树脂的方式，实现了提高涂层固化后的耐腐蚀性，同时以熔结涂装工艺进行喷涂，环氧树脂和固化剂在钢管表面吸热发生加成反应，形成均匀致密的涂层，提高涂装效率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提出了一种煤炭用涂层复合钢管，所述涂层复合钢管的制备方法为将钢管进行表面处理，预热后将涂料施涂于钢管表面，经过融化、流平、固化后形成涂层，得到涂层复合钢管；
[0006]优选地，钢管表面处理的方法为化学处理法和机械处理法中的至少一种。
[0007]优选地，化学处理法包括溶剂清洗、磷酸化学预处理、铬酸盐处理中的至少一种。
[0008]优选地，机械处理法包括喷砂除锈、冲洗清理中的至少一种。
[0009]优选地，所述涂层复合钢管的涂装方法，具体包括以下步骤：
[0010]（1）将钢管表面进行喷砂处理，再用丙酮对钢管表面的杂质进行清洗；
[0011]（2）将表面处理后的钢管进行中频加热至160
‑
190℃，采用静电喷涂将环氧粉末涂料喷涂与钢管表表面，进行固化，涂层管冷却至室温，进行包装，得到涂层复合钢管。
[0012]优选地，所述涂料具体包括以下重量份的组分：环氧树脂50
‑
60份、四甲基四乙烯基环四硅氮烷（T4E）2
‑
5份、催化剂0.1
‑
0.5份、固化剂15
‑
20份、固化促进剂0.3
‑
0.5份、填料
15
‑
20份、消泡剂1.0
‑
1.5份、流平剂1.0
‑
2.0份。
[0013]优选地，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂和酚醛环氧树脂中的至少一种。
[0014]优选地，所述催化剂为为二丁基锡二月桂酸脂、辛酸亚锡、二甲基锡和三苯基锡中的至少一种。
[0015]优选地，所述固化剂为酚类固化剂为DEH81、EB
‑
30、KD
‑
404、PSG
‑
01中的至少一种
[0016]优选地，所述固化促进剂为咪唑、2
‑
甲基咪唑、2
‑
苯基咪唑、三氟化硼乙胺络合物、三苯基膦、2
‑
硫醇基苯并噻唑中的至少一种。
[0017]优选地，所述填料为沉淀硫酸钡、硅微粉、云母粉中的至少一种，进一步地，所述填料的目数为400
‑
800目。
[0018]优选地，所述消泡剂为安息香类化合物。
[0019]优选地，所述流平剂为聚丙烯酸酯类化合物。
[0020]优选地，所述涂料的制备方法具体包括以下步骤：
[0021]S1、将四甲基四乙烯基环四硅氮烷溶解于N，N
‑
二甲基甲酰胺（DMF）中，加入三氯化锑，搅拌溶解后，在室温下向反应体系中滴加溴化氢，保持室温下持续反应4h，加入质量分数为5%的亚硫酸钠水溶液终止反应，直至溶液颜色不变，调节pH至7，用水和乙醇洗涤、冷冻干燥后得到溴化环四硅氮烷；
[0022]S2、将双酚A型环氧树脂与20mL乙酸正丁酯中混合于三口烧瓶中，在50℃下，搅拌至溶解，加入步骤S1所制备的溴化环四硅氮烷和催化剂，进行反应，反应过程中加入10g三乙胺，去除反应过程中生产的酸性气体，促进反应正向进行，反应温度为45℃，反应8h后，用去离子水洗涤溶液，减压蒸馏后，得到环四硅氮烷接枝环氧树脂；
[0023]S3、将步骤S2所制备的环四硅氮烷接枝环氧树脂加入50mL无水甲苯中，加入三氯化钌0.2g和六甲基二硅氮烷锂盐20mL，通入干燥的氮气，保持反应体系温度为180℃，反应16h后，得到聚硅氮烷改性环氧树脂；
[0024]S4、将步骤S3所制备的聚硅氮烷改性环氧树脂与固化剂、固化促进剂、填料、消泡剂和流平剂，高速混合机以800r/min转速搅拌5min，混合均匀后，用双螺杆挤出机中熔融挤出挤出压片，出料温度为100℃，挤出机的转速为400r/min，用高速粉碎机粉碎，过180目筛，得到环氧粉末涂料。
[0025]优选地，在步骤S1中，所述四甲基四乙烯基环四硅氮烷在N,N
‑
二甲基甲酰胺中的质量分数为5%
‑
15%。
[0026]优选地，在步骤S1中，所述溴化氢与四甲基四乙烯基环四硅氮烷的摩尔比为1:4
‑
6。
[0027]优选地，在步骤S1中，所述三氯化钌的添加量相当于四甲基四乙烯基环硅氮烷质量的1
‑
10%。
[0028]优选地，在步骤S4中，高速混合机的搅拌速度为700
‑
900r/min。
[0029]优选地，在步骤S4中，双螺杆挤出机的出料温度为90
‑
135℃，挤出机的转速为400
‑
500r/min。
[0030]本专利技术取得的有益效果如下：
[0031]本专利技术通过以硅氮烷对环氧树脂进行改性，增加环氧树脂在固化过程中的交联程
度，较减少环氧树脂在固化过程中形成的孔隙，阻隔腐蚀介质的扩散，从而提高环氧树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤炭用涂层复合钢管，其特征在于：所述涂层复合钢管的制备方法为将钢管进行表面处理，预热后将涂料施涂于钢管表面，经过融化、流平、固化后形成涂层，得到涂层复合钢管；所述涂料具体包括以下重量份的组分：环氧树脂50
‑
60份、四甲基四乙烯基环四硅氮烷T4E2
‑
5份、催化剂0.1
‑
0.5份、固化剂15
‑
20份、固化促进剂0.3
‑
0.5份、填料15
‑
20份、消泡剂1.0
‑
1.5份、流平剂1.0
‑
2.0份。2.根据权利要求1所述的煤炭用涂层复合钢管，其特征在于：所述涂层复合钢管的涂装方法，具体包括以下步骤：（1）将钢管表面进行喷砂处理，再用丙酮对钢管表面的杂质进行清洗；（2）将表面处理后的钢管进行中频加热至160
‑
190℃，采用静电喷涂将环氧粉末涂料喷涂与钢管表表面，进行固化，涂层管冷却至室温，进行包装，得到涂层复合钢管。3.根据权利要求2所述的煤炭用涂层复合钢管，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂和酚醛环氧树脂中的至少一种。4.根据权利要求3所述的煤炭用涂层复合钢管，其特征在于：所述催化剂为为二丁基锡二月桂酸脂、辛酸亚锡、二甲基锡和三苯基锡中的至少一种。5.根据权利要求4所述的煤炭用涂层复合钢管，其特征在于：所述固化剂为酚类固化剂为DEH81、EB
‑
30、KD
‑
404、PSG
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01中的至少一种；所述固化促进剂为咪唑、2
‑
甲基咪唑、2
‑
苯基咪唑、三氟化硼乙胺络合物、三苯基膦、2
‑
硫醇基苯并噻唑中的至少一种。6.根据权利要求5所述的煤炭用涂层复合钢管，其特征在于：所述填料为沉淀硫酸钡、硅微粉、云母粉中的至少一种；所述填料的目数为400
‑
800目。7.根据权利要求6所述的煤炭用涂层复合钢管，其特征在于：所述消泡剂为安息香类化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏畅，
申请(专利权)人：辽宁华益管业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：