一种石油管道用防腐保温材料及其制备工艺的制作方法

本发明涉及石油管道保温，具体涉及一种石油管道用防腐保温材料及其制备工艺。

背景技术：

1、在石油管道外层包裹防腐保温材料，既可以起到减少热损失、节约能量的作用，还可以延缓石油管道的腐蚀起到保护作用。通常采用岩棉材料、聚氨酯材料作为石油管道的防腐保温层。但聚氨酯保温材料的抗压性较差、耐温耐湿性能一般、且成本也较高，这制约了聚氨酯材料的应用。

2、采用岩棉材料作为石油管道的防腐保温层，具有抗压性能好、耐腐蚀效果优良的特性，但岩棉材料的导热率较高，其保温性能不及聚氨酯材料，会扩大石油管道的热损失。因此，开发出导热率低的岩棉材料已成为当务之急。

技术实现思路

1、(一)针对现有技术的不足，本发明提供了一种石油管道用防腐保温材料及其制备工艺，克服了现有技术岩棉保温材料导热率较高的问题，可提高岩棉材料的保温性能和连接强度。

2、(二)为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种石油管道用防腐保温材料，包括以下百分比原料：改性玄武岩纤维90-95％、改性粘结剂4-6％、防水剂1-3％。

3、优选的，改性玄武岩纤维制备方法如下，a1：将硅酸钠水溶液和复配表面活性剂倒入搅拌器中搅拌均匀，得到碱激发溶液；a2：在玄武岩纤维表面喷淋碱激发溶液，初步反应后喷淋过氧化氢溶液，最终反应结束后，得到改性玄武岩纤维。

4、优选的，步骤a1中，复配表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲基氯化铵，十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲基氯化铵的质量比为(1-5)：1；且复配表面活性剂占碱激发溶液总质量的0.1-0.2％。

5、优选的，步骤a2中，初步反应时长为4-10min，最终反应时长为1-2h。

6、优选的，步骤a1、a2中，硅酸钠水溶液的质量分数为40％，过氧化氢溶液的质量分数为30％，且硅酸钠水溶液与过氧化氢溶液的质量比为1：5。

7、优选的，改性粘结剂制备方法如下，b1：将二甲基硅油和环氧树脂放入电热搅拌器中加热搅拌，得到树脂预混液；b2：将纳米氧化铜和膨润土放入去离子水中，超声处理后捞出并烘干，得到负载型膨润土；b3：将负载型膨润土、乙烯基三胺和树脂预混液均匀混合，制得改性粘结剂。

8、优选的，环氧树脂、负载型膨润土、乙烯基三胺和二甲基硅油的质量比为45：10：3：2。

9、优选的，步骤b2中，纳米氧化铜和膨润土的质量比为1：2。

10、优选的，防水剂为有机硅防水剂。

11、本发明还提供了一种石油管道用防腐保温材料的制备工艺，具体包括以下步骤：

12、(1)将改性玄武岩纤维平铺后喷洒改性粘结剂，接着喷洒防水剂，在其上继续平铺改性玄武岩纤维并重复上述喷洒操作，得到中间体防腐保温材料；

13、(2)对中间体防腐保温材料进行压缩处理，放入烘干机中干燥固化，即得防腐保温材料。

14、(三)本发明提供了一种石油管道用防腐保温材料及其制备工艺，具备以下

15、有益效果：

16、1、本发明通过在玄武岩纤维上喷淋硅酸钠水溶液，玄武岩纤维表面会解离出sio4四面体和alo4四面体，接着喷淋过氧化氢溶液，在碱性条件下分解产生o2，sio4四面体和alo4四面体则通过共用o桥的方式连接，发生聚合反应形成低聚物，并且在o2的冲击下，会在纤维表面和低聚物上形成空隙，从而可提高岩棉材料的保温性能和连接强度。

17、2、本发明通过加入复配表面活性剂，改变了气泡的表面电荷，降低了液体的表面能，从而可使得纤维表面和低聚物上形成的气泡空隙更加均匀，对岩棉材料质量的改善起到积极作用。

18、3、本发明通过加入改性粘结剂，将纳米氧化铜负载于膨润土上，有利于均匀分散在环氧树脂中，改善了粘结剂的整体质量，将改性粘结剂应用在岩棉纤维材料中，提高了岩棉材料的强度。

技术特征：

1.一种石油管道用防腐保温材料，其特征在于，包括以下百分比原料：改性玄武岩纤维90-95％、改性粘结剂4-6％、防水剂1-3％。

2.如权利要求1所述的一种石油管道用防腐保温材料，其特征在于，改性玄武岩纤维制备方法如下，

3.如权利要求2所述的一种石油管道用防腐保温材料，其特征在于，步骤a1中，复配表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲基氯化铵，十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲基氯化铵的质量比为(1-5)：1；且复配表面活性剂占碱激发溶液总质量的0.1-0.2％。

4.如权利要求2所述的一种石油管道用防腐保温材料，其特征在于，步骤a2中，初步反应时长为4-10min，最终反应时长为1-2h。

5.如权利要求1所述的一种石油管道用防腐保温材料，其特征在于，步骤a1、a2中，硅酸钠水溶液的质量分数为40％，过氧化氢溶液的质量分数为30％，且硅酸钠水溶液与过氧化氢溶液的质量比为1：5。

6.如权利要求1所述的一种石油管道用防腐保温材料，其特征在于，改性粘结剂制备方法如下，

7.如权利要求6所述的一种石油管道用防腐保温材料，其特征在于，环氧树脂、负载型膨润土、乙烯基三胺和二甲基硅油的质量比为45：10：3：2。

8.如权利要求6所述的一种石油管道用防腐保温材料，其特征在于，步骤b2中，纳米氧化铜和膨润土的质量比为1：2。

9.如权利要求1所述的一种石油管道用防腐保温材料，其特征在于，防水剂为有机硅防水剂。

10.一种石油管道用防腐保温材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及石油管道保温领域，涉及一种石油管道用防腐保温材料及其制备工艺，(1)将改性玄武岩纤维平铺后喷洒改性粘结剂和防水剂，在其上继续平铺改性玄武岩纤维并重复上述喷洒，得中间体防腐保温材料；(2)对中间体防腐保温材料进行压缩处理，放入烘干机中干燥固化，即得防腐保温材料。本发明通过在玄武岩纤维上喷淋硅酸钠水溶液，玄武岩纤维表面会解离出SiO<subgt;4</subgt;四面体和AlO<subgt;4</subgt;四面体，接着喷淋过氧化氢溶液，在碱性条件下分解产生O<subgt;2</subgt;，SiO<subgt;4</subgt;四面体和AlO<subgt;4</subgt;四面体则通过共用O桥的方式连接，发生聚合反应形成低聚物，并且在O<subgt;2</subgt;的冲击下，会在纤维表面和低聚物上形成空隙，从而可提高岩棉材料的保温性能和连接强度。

技术研发人员：杜世鹏
受保护的技术使用者：中骅（天津）建设工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16