本發(fā)明屬于防腐技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶及制備方法。
背景技術(shù)：
目前，在油田等生產(chǎn)管網(wǎng)的防腐施工中，常常應(yīng)用防腐膠帶進(jìn)行防腐防水處理。防腐膠帶指用于防腐纏繞使用的膠粘帶，又分冷纏帶和熱纏帶，冷纏帶一般包括聚乙烯型防腐帶，聚丙烯增強(qiáng)纖維防腐膠帶，鋁箔抗紫外線防腐膠帶，聚乙烯660型膠帶，雙面膠防腐內(nèi)帶、環(huán)氧煤瀝青防腐膠帶和橡塑型環(huán)氧煤瀝青冷纏帶等。防腐膠帶上需要均勻噴涂由母膠制成的壓敏膠，傳統(tǒng)方法主要是采用瀝青基膠黏劑，但是隨著時(shí)間的流逝，瀝青膠黏劑的粘結(jié)強(qiáng)度逐漸降低，防腐層易被破壞，耐久性差，因此急需要一種性能優(yōu)越、使用方便的冷纏防腐膠帶。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明提出一種高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶及制備方法。
本發(fā)明技術(shù)方案如下：
一種高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶，包括：基材和涂層，所述基材的材質(zhì)為樹脂層薄膜，厚度為1.5mm～2.0mm，所述涂層為均勻噴涂在所述基材表面的粘合劑，厚度為0.5mm～1.0mm；
所述的樹脂層薄膜由下述重量份的原料制成：PVC 樹脂 80～100份、聚酰亞胺50～60份、酚醛環(huán)氧樹脂50～60份、增塑劑50～60份、超細(xì)氧化鋁5份、納米氧化鈷3份；
所述的粘合劑，各組分重量份組成為：聚碳酸酯25～30份，環(huán)氧樹脂25～30份，天然橡膠15～18份，T-110萜烯樹脂15～18份；鈀摻雜的納米二氧化鈦5～8.5份，水合硅酸鎂超細(xì)粉10.5～11.5份，功能化石墨烯水分散11.5～ 12.5份，二氯甲烷3.0～3.5份，NP-10乳化劑2.5～3份，消泡劑5～6份，硫酸鋅水溶液2.0～ 2.5份，丙烯酸酯1.5～2.0份。
所述鈀摻雜的納米二氧化鈦，其鈀摻雜摩爾百分含量為3％，該鈀摻雜的納米二氧化鈦顆粒平均粒徑為6～12nm；是由PdCl2溶液于30℃下滴加到鈦酸四丁酯的異丙醇溶液中制得。
所述的功能化石墨烯分散液，濃度為 1.5～2mg/ml，功能化石墨烯為碳層表面具有羥基、羧基或羰基官能團(tuán)的改性石墨烯，層數(shù)為 8～10層，粒徑為5～ 10nm。
所述的硫酸鋅水溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～15%。
所述高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶，延伸率大于300%，抗拉強(qiáng)度大于20N/mm，剝離粘合力大于80N/mm，水蒸汽透過率小于0.1mg/cm2，吸水率小于0.06％，適用溫度范圍-60℃～100℃。
上述高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶的制備方法，步驟包括：
1）將 PVC 樹脂、聚酰亞胺和酚醛環(huán)氧樹脂，攪拌混料1h，然后加入增塑劑、超細(xì)氧化鋁和納米氧化鈷，混合均勻，加熱至220～250℃保溫2～3h，擠出成薄膜，并在200℃熱穩(wěn)定1.5～2h，得到樹脂層薄膜；
2） 將聚碳酸酯和環(huán)氧樹脂加入二氯甲烷中，攪拌溶解后，加入鈀摻雜的納米二氧化鈦、水合硅酸鎂超細(xì)粉和功能化石墨烯水分散液，攪拌均勻，超聲30min，得聚碳酸酯-環(huán)氧樹脂混合溶液；
3）將天然橡膠、T-110萜烯樹脂和丙烯酸酯混合，加熱至65～95℃，1.5～2.0h內(nèi)滴加硫酸鋅水溶液，超聲15～20min， 然后升溫至105℃，加入NP-10乳化劑、消泡劑，回流0.5～1h，趁熱過濾，濾液降溫，得母膠；
4）將母膠加入聚碳酸酯-環(huán)氧樹脂混合溶液， 20rpm/h 的轉(zhuǎn)速下混合1～2h將混合，得粘合劑；
5）將粘合劑均勻噴涂在樹脂層薄膜上，即得高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶。
本發(fā)明高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶，通過添加超細(xì)氧化鋁、鈀摻雜的納米二氧化鈦、納米氧化鈷、水合硅酸鎂超細(xì)粉、功能化石墨烯等功能性成分，可以明顯提高耐腐蝕材料的絕緣性、硬度、耐磨性、致密性、光潔度、冷熱疲勞性、斷裂韌性以及抗蠕變性能，且制備方法簡(jiǎn)單、 成本較低， 通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)改進(jìn)即實(shí)現(xiàn)了較好的防腐功能。粘合劑成分粒度分布均勻、分散性好，膠帶耐熱性強(qiáng)，成型性好，晶相穩(wěn)定、硬度高、尺寸穩(wěn)定性好，可廣泛應(yīng)用于各種塑料、橡膠、陶瓷、耐火材料等，具有良好的耐腐蝕、絕緣性耐壓、阻燃、耐候等優(yōu)點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，有著廣泛的市場(chǎng)前景。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更，均包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
下述實(shí)施例中：
鈀摻雜的納米二氧化鈦，其鈀摻雜摩爾百分含量為3％，該鈀摻雜的納米二氧化鈦顆粒平均粒徑為6～12nm；是由PdCl2溶液于30℃下滴加到鈦酸四丁酯的異丙醇溶液中制得。
功能化石墨烯分散液，濃度為 1.5～2mg/ml，功能化石墨烯為碳層表面具有羥基、羧基或羰基官能團(tuán)的改性石墨烯，層數(shù)為 8～10層，粒徑為5～ 10nm。
實(shí)施例1
一種高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶，包括：基材和涂層，所述基材的材質(zhì)為樹脂層薄膜，厚度為1.8mm，所述涂層為均勻噴涂在所述基材表面的粘合劑，厚度為0.8mm；
樹脂層薄膜由下述重量份的原料制成：PVC 樹脂 （SG 2 型）90份、聚酰亞胺55份、酚醛環(huán)氧樹脂55份、增塑劑55份、超細(xì)氧化鋁5份、納米氧化鈷3份；
粘合劑，各組分重量份組成為：聚碳酸酯28份，環(huán)氧樹脂28份，天然橡膠16份，T-110萜烯樹脂17份；鈀摻雜的納米二氧化鈦7份，水合硅酸鎂超細(xì)粉11份，功能化石墨烯水分散12份，二氯甲烷3.3份，NP-10乳化劑2.8份，消泡劑5.5份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%硫酸鋅水溶液2.2份，丙烯酸酯1.8份。
本實(shí)施例高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶的制備方法，步驟包括：
1）將 PVC 樹脂、聚酰亞胺和酚醛環(huán)氧樹脂，攪拌混料1h，然后加入增塑劑超細(xì)氧化鋁和納米氧化鈷，混合均勻，加熱至220～250℃保溫2.5，擠出成薄膜，并在200℃熱穩(wěn)定2h，得到樹脂層薄膜；
2） 將聚碳酸酯和環(huán)氧樹脂加入二氯甲烷中，攪拌溶解后，加入鈀摻雜的納米二氧化鈦、水合硅酸鎂超細(xì)粉和功能化石墨烯水分散液，攪拌均勻，超聲30min，得聚碳酸酯-環(huán)氧樹脂混合溶液；
3）將天然橡膠、T-110萜烯樹脂和丙烯酸酯混合，加熱至65～95℃， 2.0h內(nèi)滴加硫酸鋅水溶液，超聲20min， 然后升溫至105℃，加入NP-10乳化劑、消泡劑，回流1h，趁熱過濾，濾液降溫，得母膠；
4）將母膠加入聚碳酸酯-環(huán)氧樹脂混合溶液，20rpm/h 的轉(zhuǎn)速下混合1.5h將混合，得粘合劑；
5）將粘合劑均勻噴涂在樹脂層薄膜上，即得高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶。
高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶效果：延伸率大于300%，抗拉強(qiáng)度大于20N/mm，剝離粘合力大于80N/mm，水蒸汽透過率0.08mg/cm2，吸水率0.04％，適用溫度范圍-60℃～100℃，經(jīng)老化試驗(yàn)檢測(cè)證明耐腐蝕壽命達(dá)60年以上。
實(shí)施例2
一種高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶，包括：基材和涂層，所述基材的材質(zhì)為樹脂層薄膜，厚度為2.0mm，所述涂層為均勻噴涂在所述基材表面的粘合劑，厚度為0.5mmmm；
樹脂層薄膜由下述重量份的原料制成：PVC 樹脂 80份、聚酰亞胺50份、酚醛環(huán)氧樹脂50份、增塑劑50份、超細(xì)氧化鋁5份、納米氧化鈷3份；
粘合劑，各組分重量份組成為：聚碳酸酯25份，環(huán)氧樹脂25份，天然橡膠15份，T-110萜烯樹脂15份；鈀摻雜的納米二氧化鈦5份，水合硅酸鎂超細(xì)粉10.5份，功能化石墨烯水分散11.5份，二氯甲烷3.0份，NP-10乳化劑2.5份，消泡劑5份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%硫酸鋅水溶液2.0份，丙烯酸酯1.5份。
本實(shí)施例高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶的制備方法同實(shí)施例1。
高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶效果：延伸率大于300%，抗拉強(qiáng)度大于20N/mm，剝離粘合力大于80N/mm，水蒸汽透過率小于0.1mg/cm2，吸水率小于0.06％，適用溫度范圍-60℃～100℃，經(jīng)老化試驗(yàn)檢測(cè)證明耐腐蝕壽命達(dá)60年以上。
實(shí)施例3
一種高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶，包括：基材和涂層，所述基材的材質(zhì)為樹脂層薄膜，厚度為2.0mm，所述涂層為均勻噴涂在所述基材表面的粘合劑，厚度為1.0mm；
樹脂層薄膜由下述重量份的原料制成：PVC 樹脂 100份、聚酰亞胺60份、酚醛環(huán)氧樹脂60份、增塑劑60份、超細(xì)氧化鋁5份、納米氧化鈷3份；
粘合劑，各組分重量份組成為：聚碳酸酯30份，環(huán)氧樹脂30份，天然橡膠18份，T-110萜烯樹脂18份；鈀摻雜的納米二氧化鈦8.5份，水合硅酸鎂超細(xì)粉11.5份，功能化石墨烯水分散12.5份，二氯甲烷3.5份，NP-10乳化劑3份，消泡劑6份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%硫酸鋅水溶液2.5份，丙烯酸酯2.0份。
本實(shí)施例高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶的制備方法同實(shí)施例1。
高強(qiáng)度冷纏防腐膠帶效果：延伸率大于300%，抗拉強(qiáng)度大于20N/mm，剝離粘合力大于50N/mm，水蒸汽透過率小于0.1mg/cm2，吸水率小于0.06％，適用溫度范圍-60℃～100℃，經(jīng)老化試驗(yàn)檢測(cè)證明耐腐蝕壽命達(dá)60年以上。