專利名稱：含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低粘度環(huán)氧涂料的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前用于鑄鐵管的防腐內(nèi)襯一般有兩種，一種是一般的水泥砂漿內(nèi)襯，另一種是有機涂料防腐內(nèi)襯。水泥砂漿內(nèi)襯對球鐵管具有好的防腐性能，屬于主動防腐，但是由于其固有的堿性特征，使其在管道，尤其小口徑管道的輸水初期引起水質(zhì)的PH值升高、鋁離子含量的升高，影響水質(zhì)的衛(wèi)生性能。有機涂料防腐內(nèi)襯(例如環(huán)氧、聚氨酯內(nèi)襯)雖然解決了這一問題，但是要在鑄鐵管內(nèi)壁噴涂一層這樣的內(nèi)襯，其厚度必須> 500 μ m才能達(dá)到一定的防腐效果，從而使得價格昂貴，這樣的防腐方式屬于被動防腐。例如，中國專利CN1250856A公開了一種免燒陶瓷內(nèi)襯球墨鑄鐵管及其制法，其涂層由環(huán)氧樹脂等構(gòu)成，直接噴涂在球墨鑄鐵管內(nèi)壁，涂層厚1-2毫米。顯然，這樣的厚度必然需要提高生產(chǎn)成本，同時一旦這樣的涂層有一點破損或者漏涂，這樣的點會給管線帶來致命的災(zāi)害，在這些薄弱環(huán)節(jié)腐蝕加劇，造成腐蝕穿孔。而日本專利JP平3-14988則公開了一種鑄鐵管防腐內(nèi)襯，在鑄鐵管1的內(nèi)壁依靠離心作用襯涂一層水泥砂漿內(nèi)襯2，然后再在水泥砂漿層2上插入一層由聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯形成的圓形內(nèi)襯膜而形成的具有抗流體腐蝕作用的內(nèi)襯管。此專利技術(shù)是直接將一個圓形的樹脂膜插入到鑄鐵管水泥砂漿的表層，并且利用形狀上匹配來防止其剝離。雖然其利用多層涂層的方式，但是，這里所用的聚乙烯類物質(zhì)本身的耐沖刷性能不好， 且不容易附著于純水泥砂漿上，一般需要在水泥砂漿內(nèi)襯中添加有機物質(zhì)來增強其附著力，進(jìn)而使得整個生產(chǎn)工藝變得更為復(fù)雜，成本也越高?？梢姡x擇一種主動防腐與被動防腐相結(jié)合的具有優(yōu)異防腐性能，并且性價比較高的新型內(nèi)襯是鑄鐵管研究中的關(guān)鍵，進(jìn)一步的，因為在輸水過程中不可避免的會遇到壓力的升降以及停機檢修再升壓的過程，所以壓力循環(huán)性能是表征鑄鐵管及管件是否合格的重要指標(biāo)，而該項指標(biāo)能否合格與涂層厚度有直接關(guān)系，但厚度增加必然導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加，因此厚度的限制是這類管及管件研究中的難點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯和一種具有該復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管及管件。該復(fù)合防腐內(nèi)襯具有以下優(yōu)點可以抑制水泥砂漿中的堿性物質(zhì)及有害成分的析出，保證水質(zhì)的衛(wèi)生性能；環(huán)氧涂料層可將水泥砂漿中的水份密封起來，促進(jìn)水泥砂漿的水合反應(yīng)，利于養(yǎng)生，阻止裂紋的產(chǎn)生；同時環(huán)氧涂料層與水泥砂漿內(nèi)襯結(jié)合，兼具了水泥砂漿內(nèi)襯的主動防腐與有機涂層的被動防腐性能，即使環(huán)氧涂料層有破損和漏涂點，那么水泥砂漿內(nèi)襯就會提供主動防腐，保證了管線的長期防腐性； 含有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管內(nèi)壁光滑，可減小水泥砂漿內(nèi)襯的糙率系數(shù)，相比水泥內(nèi)襯具有提高水力性能的作用；該復(fù)合防腐內(nèi)襯能經(jīng)受在輸水過程中水壓的升降變化，而防腐內(nèi)襯不受損害；此外，本復(fù)合防腐內(nèi)襯綜合成本比有機涂料防腐內(nèi)襯低得多，可有效地降低管線的綜合成本?！N含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯，包括水泥砂漿內(nèi)襯層和在水泥砂漿內(nèi)襯層上涂覆的低粘度環(huán)氧涂料層，其中低粘度環(huán)氧涂料層作為封面層，低粘度環(huán)氧涂料層的低粘度環(huán)氧涂料在25°C時的涂-4杯粘度為< 120s，低粘度環(huán)氧涂料層的厚度為 10-100 μm。低粘度環(huán)氧涂料可選自無溶劑環(huán)氧涂料或溶劑型環(huán)氧涂料或用溶劑稀釋過的無溶劑環(huán)氧涂料或用溶劑稀釋過的溶劑型環(huán)氧涂料。無溶劑環(huán)氧涂料可選自ICI公司的迪威耳D167 ； ICI公司的迪威耳168LTC ；溶劑型環(huán)氧涂料可選自HEMPEL85671，東化防腐公司的GH606底漆。用溶劑稀釋過的環(huán)氧涂料可選自可以采用ICI公司的T-5稀釋劑對D233H進(jìn)行稀釋；可以采用二甲苯或正丁醇或二者的混合物對東化防腐公司的GH302無溶劑環(huán)氧鈦白涂料及HEMPEL85671進(jìn)行稀釋。本發(fā)明含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯，其中所述低粘度環(huán)氧涂料層的環(huán)氧涂料在25°C時的涂-4杯粘度為< 100s。本發(fā)明含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯，其中所述低粘度環(huán)氧涂料層的厚度為10-80 μ m。本發(fā)明含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯，其中所述水泥砂漿內(nèi)襯層的水泥砂漿組成按質(zhì)量份計為波特蘭水泥或抗硫酸鹽水泥或高鋁水泥100份，河砂120-180份，水30-70份，減水劑0-1.5 份。減水劑可選自聚羧酸系高性能減水劑。本發(fā)明含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯，其中所述水泥砂漿內(nèi)襯層的厚度為2-15mm，優(yōu)選的厚度為3_13mm。水泥砂漿內(nèi)襯層對的厚度根據(jù)管徑的不同有所變化，對于鑄鐵管內(nèi)壁，最小值為1. 5毫米的水泥砂漿內(nèi)襯足以保證鑄鐵管抗腐蝕，然而鑄鐵管在鑄造的過程中內(nèi)壁會有鑄鐵渣層，管徑越大，渣層越厚，水泥砂漿內(nèi)襯的厚度過薄會遮蓋不住鑄鐵渣層；當(dāng)然水泥砂漿內(nèi)襯過厚，會造成原料的浪費，不僅會造成內(nèi)徑的減小而且會導(dǎo)致環(huán)氧涂層涂覆的困難。所述水泥砂漿內(nèi)襯按照ASTM D4541標(biāo)準(zhǔn)所得到的拉拔強度在 1. 5-6. OMPa0一種具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管，由鑄鐵管和在鑄鐵管內(nèi)壁上襯涂上述之一的復(fù)合防腐內(nèi)襯組成。本發(fā)明具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管，其中所述鑄鐵管的鑄鐵材料為球墨鑄鐵。一種具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管件，其由鑄鐵管件和在鑄鐵管件內(nèi)壁上襯涂上述之一的復(fù)合防腐內(nèi)襯組成。本發(fā)明具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管件，其中所述鑄鐵管件的鑄鐵材料為球墨鑄鐵。
本發(fā)明中，低粘度環(huán)氧涂料粘度檢測方法按照GB/T1723標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，采用涂-4粘度杯。本發(fā)明具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管或管件的具體制備工藝如下(1)水泥砂漿的襯涂該步驟是現(xiàn)有技術(shù)，對于鑄鐵管(鑄鐵直管)來說，通過鑄鐵管一邊在離心機上旋轉(zhuǎn)，一邊采用螺旋給料或泵送的方式將水泥砂漿拌合料置于鑄鐵管內(nèi)壁，且使之在球墨鑄鐵管軸向上分布均勻，然后使鑄鐵管高速旋轉(zhuǎn)，依靠離心作用將水泥砂漿內(nèi)襯均勻分布形成水泥砂漿內(nèi)襯層；這樣的方式可使水泥砂漿內(nèi)襯緊密地與鑄鐵管壁相貼，增加水泥砂漿內(nèi)襯與鑄鐵管壁之間的附著力，減少空鼓等缺陷。該步驟是現(xiàn)有技術(shù)，對于鑄鐵管件(異形管)來說，水泥砂漿內(nèi)襯則采用噴涂或手工涂抹，噴涂是將水泥砂漿通過高速旋轉(zhuǎn)噴頭噴涂到管內(nèi)表面，或者用砂漿噴槍通過壓縮空氣將水泥砂漿噴涂到管內(nèi)表面，形成一定厚度的水泥砂漿內(nèi)襯層。(2)水泥砂漿內(nèi)襯的養(yǎng)生水泥砂漿內(nèi)襯采用蒸汽養(yǎng)生的方式對水泥砂漿內(nèi)襯層進(jìn)行養(yǎng)生，養(yǎng)生溫度為 400C -80°C，濕度為90 %以上，養(yǎng)生時間為幾-1池之間，這樣的養(yǎng)生方式可以使水泥砂漿內(nèi)襯在短時間內(nèi)的強度達(dá)到70%以上的觀天自然養(yǎng)生強度；(3)水泥砂漿內(nèi)襯的表面處理水泥砂漿內(nèi)襯層養(yǎng)生后，采用內(nèi)磨和/或壓力水沖洗和/或噴砂的方式對水泥砂漿內(nèi)襯層表面進(jìn)行處理，去掉表面浮漿等污物；采用壓力水沖洗或高壓風(fēng)吹走水泥砂漿內(nèi)襯層的灰塵等污物；(4)低粘度環(huán)氧涂料的涂覆采用高壓無氣噴涂或滾涂的方式將低粘度環(huán)氧涂料涂覆于水泥砂漿內(nèi)襯上形成封面層。本發(fā)明具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管或管件具有以下優(yōu)點和積極效果1.此復(fù)合防腐內(nèi)襯結(jié)合了主動防腐與被動防腐的綜合性能，即低粘度環(huán)氧涂料層的實施減少或隔絕了與水與水泥砂漿內(nèi)襯的接觸機會，此為被動防腐，同時也減緩或阻止了水泥砂漿內(nèi)襯中的堿性物質(zhì)向外釋放的機會，這也就保證了水泥砂漿的堿性物質(zhì)會長久的富集于球鐵管的內(nèi)壁，可使鐵管內(nèi)壁鈍化，此為主動防腐，保證了長久的防腐性。2、此復(fù)合防腐內(nèi)襯由于低粘度環(huán)氧涂料層的實施，減少或隔絕了水泥砂漿內(nèi)襯堿性物質(zhì)向水中釋放的機會，從而保證了水質(zhì)的質(zhì)量。3、環(huán)氧涂料層在封面層固化后無毒。因此，完全可以作為飲用水管道防腐內(nèi)襯，不會對水質(zhì)造成污染，不會產(chǎn)生對人體有害的物質(zhì)。所述防腐內(nèi)襯鑄鐵管或管件，以抑制水泥砂漿內(nèi)襯堿性物質(zhì)析出為主要目的，主要通過如下性能來證明1)動態(tài)長期密封性能動態(tài)長期密封性能的檢測，是將具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管或管件，用水流速度為1. 8-3. 5m/s、pH值為8的水循環(huán)沖刷封面層至少3個月，且不斷增壓、減壓，檢測循環(huán)水的PH值為8 <pH彡9. 5。2)靜態(tài)長期密封性能將配制的pH值為8的水充滿整個具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管或管件內(nèi)，浸泡1個月后，檢測浸泡水的PH值變化< 0. 5。4、環(huán)氧涂料層表面光滑，降低了摩擦阻力，加大了水流速度，節(jié)省了輸送能量。5、上述具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管或管件具有在液壓循環(huán)環(huán)境中內(nèi)襯層不剝離不破損的性能。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明本發(fā)明的防腐內(nèi)襯管采用Dmoo球墨鑄鐵管，具體制備工藝如下本發(fā)明具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管或管件的具體制備工藝如下(1)水泥砂漿的襯涂該步驟是現(xiàn)有技術(shù)，對于鑄鐵管(鑄鐵直管)來說，通過鑄鐵管一邊在離心機上旋轉(zhuǎn)，一邊采用螺旋給料或泵送的方式將水泥砂漿拌合料置于鑄鐵管內(nèi)壁，且使之在球墨鑄鐵管軸向上分布均勻，然后使鑄鐵管高速旋轉(zhuǎn)，依靠離心作用將水泥砂漿內(nèi)襯均勻分布形成水泥砂漿內(nèi)襯層；這樣的方式可使水泥砂漿內(nèi)襯緊密地與鑄鐵管壁相貼，增加水泥砂漿內(nèi)襯與鑄鐵管壁之間的附著力，減少空鼓等缺陷。該步驟是現(xiàn)有技術(shù)，對于鑄鐵管件(異形管)來說，水泥砂漿內(nèi)襯則采用噴涂或手工涂抹，噴涂是將水泥砂漿通過高速旋轉(zhuǎn)噴頭噴涂到管內(nèi)表面，或者用砂漿噴槍通過壓縮空氣將水泥砂漿噴涂到管內(nèi)表面，形成一定厚度的水泥砂漿內(nèi)襯層。(2)水泥砂漿內(nèi)襯的養(yǎng)生水泥砂漿內(nèi)襯采用蒸汽養(yǎng)生的方式對水泥砂漿內(nèi)襯層進(jìn)行養(yǎng)生，養(yǎng)生溫度為 400C -80°C，濕度為90 %以上，養(yǎng)生時間為幾-1池之間，這樣的養(yǎng)生方式可以使水泥砂漿內(nèi)襯在短時間內(nèi)的強度達(dá)到70%以上的觀天自然養(yǎng)生強度；(3)水泥砂漿內(nèi)襯的表面處理水泥砂漿內(nèi)襯層養(yǎng)生后，采用內(nèi)磨和/或壓力水沖洗和/或噴砂的方式對水泥砂漿內(nèi)襯層表面進(jìn)行處理，去掉表面浮漿等污物；采用壓力水沖洗或高壓風(fēng)吹走水泥砂漿內(nèi)襯層的灰塵等污物；(4)環(huán)氧涂料的涂覆采用高壓無氣噴涂或滾涂的方式將低粘度環(huán)氧涂料涂覆于水泥砂漿內(nèi)襯上形成封面層。采用上述方法分別按照表1-表3所列組分，獲得具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管或管件表1水泥砂漿內(nèi)襯層
權(quán)利要求
1.一種含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯，其特征在于包括水泥砂漿內(nèi)襯層和在水泥砂漿內(nèi)襯層上涂覆的低粘度環(huán)氧涂料層，其中低粘度環(huán)氧涂料層作為封面層， 低粘度環(huán)氧涂料層的低粘度環(huán)氧涂料在25°c時的涂-4杯粘度為< 120s，低粘度環(huán)氧涂料層的厚度為10-100 μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯，其特征在于所述低粘度環(huán)氧涂料層的環(huán)氧涂料在25°C時的涂-4杯粘度為< 100s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯，其特征在于 所述低粘度環(huán)氧涂料層的厚度為10-80 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯，其特征在于所述水泥砂漿內(nèi)襯層的水泥砂漿組成按質(zhì)量份計為波特蘭水泥或抗硫酸鹽水泥或高鋁水泥100份，河砂:120-180份，水:30-70 份，減水劑0-1. 5份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯，其特征在于所述水泥砂漿內(nèi)襯層的厚度為2-15mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯，其特征在于所述水泥砂漿內(nèi)襯層的厚度為3-13mm。
7.一種具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管，其特征在于由鑄鐵管和在鑄鐵管內(nèi)壁上襯涂的、如權(quán)利要求1-6之一所述的復(fù)合防腐內(nèi)襯組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管，其特征在于所述鑄鐵管的鑄鐵材料為球墨鑄鐵。
9.一種具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管件，其特征在于由鑄鐵管件和在鑄鐵管件內(nèi)壁上襯涂的、如權(quán)利要求1-6之一所述的復(fù)合防腐內(nèi)襯組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述具有復(fù)合防腐內(nèi)襯的鑄鐵管，其特征在于所述鑄鐵管件的鑄鐵材料為球墨鑄鐵。
全文摘要
本發(fā)明含有低粘度環(huán)氧涂料封面層的復(fù)合防腐內(nèi)襯及其應(yīng)用包括水泥砂漿內(nèi)襯層和在水泥砂漿內(nèi)襯層上涂覆的低粘度環(huán)氧涂料層，其中低粘度環(huán)氧涂料層的環(huán)氧涂料在25℃時的涂-4杯粘度為≤120s，低粘度環(huán)氧涂料層的厚度為10-100μm。該復(fù)合防腐內(nèi)襯的優(yōu)點在于可以抑制水泥砂漿中的堿性物質(zhì)及有害成分的析出；環(huán)氧涂料層可將水泥砂漿中的水份密封起來，阻止裂紋的產(chǎn)生；可減小水泥砂漿內(nèi)襯的糙率系數(shù)；該復(fù)合防腐內(nèi)襯能經(jīng)受在輸水過程中水壓的升降變化，而防腐內(nèi)襯不受損害。
文檔編號F16L58/04GK102297318SQ201110224559
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者劉延學(xué), 葉衛(wèi)合, 商勃, 張永杰, 朱偉, 李軍, 李寧, 李海順, 申勇 申請人:新興鑄管股份有限公司