一种化工管道修补剂技术领域
本发明涉及一种化工管道修补剂。
背景技术
在冶金、化工生产中，管道起着输送流体、气体介质的作用。由于介
质或大气的腐蚀，化工管道常常因此而泄漏，由此造成物料泄漏，并且给
生产带来不安全因素，一些有害介质的排放还造成环境污染。临时性堵漏
修补只能解决个别问题，对于严重老化的管道，时常泄漏问题已经不是堵
漏可以解决的问题，若把管道全部进行更换，对生产造成的影响不可估计。
化工管道专用修补剂，就是一种包覆于化工管道表面，作为一层有机
复合材料层，不仅能够紧密粘合在管道壁上，而且也是一层耐化性能特殊
的功能高分子材料层，通过整体或局部包覆化工管道专用修补剂可以有效
延长管道使用寿命，起到延寿和应急抢修的双重功效，保证设备正常运转
和正常生产任务，同比更换管道成本更低。该技术至今还是一项技术空白，
无论从国际还是国内来看，未见报道专门应用于此。从相关文献资料上可
以查到，对于管道的修补主要是堵漏抢修，存在问题是操作局限，特别对
于管壁上的漏点用一般胶粘剂堵漏时效短，容易复发；用焊接点漏，时间
长了腐蚀更严重；包覆钢皮，增加管道承重，并且加工困难，并且以上作
业后管道外观也不美观。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种增加胶粘剂粘附能力、
大幅提高了拉伸强度和抗冲击性能、不会产生流挂、外观美观的化工管道
用修补剂。
本发明提供了一种化工管道修补剂，该修补剂包括以下组分及重量份
含量：改性环氧树脂50～100；偶联剂2～8；触变剂6～10；纳米耐化粉
体20～60；防老剂3～10；色膏0～5；
所述的偶联剂包括γ-(2.3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基
丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-
氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、三乙氧基硅丙基四硫化物或
端胺基多元醇酯改性剂中一种或几种。
作为本发明的进一步改进，所述的触变剂包括气相白炭黑、沉淀白炭
黑或有机膨润土中一种或几种。
作为本发明的进一步改进，所述的纳米耐化粉体包括纳米碳酸钙、纳
米氧化铝、纳米滑石粉、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米金属粉、纳
米氧化锌、纳米氧化镁或纳米氧化锆中一种或几种。
作为本发明的进一步改进，所述的防老剂包括抗氧化剂168、抗氧剂
1010、抗氧剂B215、抗氧剂B315、抗氧剂215、抗氧剂225、抗氧剂264、
抗氧剂1076、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂
UV-531、紫外线吸收剂UV-329或紫外线吸收剂UV-328中一种或几种。
作为本发明的进一步改进，所述的色膏包括银铝粉、银铝浆、金粉、
氧化铁红、氧化铁黑、石墨、柴林艳绿或钛白粉中的一种或几种。
本发明的有益效果是：
(1)改性环氧树脂为丁腈橡胶-聚氨酯-环氧树脂三元共聚化合物，结合
了CTBN改性环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂的两者共同的优点，增加胶粘
剂粘附能力，同时又大幅提高了拉伸强度和抗冲击性能；
(2)三元复合结构的基体，明显提升了环氧树脂的耐化学性能，使固
化物能够适应更为广泛的化学介质；
(3)纳米粉体的加入，不仅强化了基体的各项性能指标，而且调整了
胶体的粘度，更加适合实际操作施工，使混合胶体可以在立面、底面、天
花板上涂胶施工，不会产生流挂；
(4)所用固化剂为耐化学性能最佳的改性脂环族胺，配合上述配方胶
液，专门针对化工管道的修补应用；
(5)本发明产品结合管道外观设计需要，调配管道外观所需颜色，施
工完毕不再需要涂刷防腐涂料，外观美观。
具体实施方式
本发明公开了一种化工管道修补剂，该修补剂包括以下组分及重量份
含量：改性环氧树脂50～100；偶联剂2～8；触变剂6～10；纳米耐化粉
体20～60；防老剂3～10；色膏0～5；
所述的偶联剂包括γ-(2.3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基
丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-
氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、三乙氧基硅丙基四硫化物或
端胺基多元醇酯改性剂中一种或几种。。
作为本发明的进一步改进，所述的触变剂包括气相白炭黑、沉淀白炭
黑或有机膨润土中一种或几种。
作为本发明的进一步改进，所述的纳米耐化粉体包括纳米碳酸钙、纳
米氧化铝、纳米滑石粉、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米金属粉、纳
米氧化锌、纳米氧化镁或纳米氧化锆中一种或几种。
作为本发明的进一步改进，所述的防老剂包括抗氧化剂168、抗氧剂
1010、抗氧剂B215、抗氧剂B315、抗氧剂215、抗氧剂225、抗氧剂264、
抗氧剂1076、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂
UV-531、紫外线吸收剂UV-329或紫外线吸收剂UV-328中一种或几种。
一种化工管道用修补剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步
骤：
(1)制备改性环氧树脂：
a、将80kg市售的E-51环氧树脂、20kg端羟基丁腈橡胶(CTBN)、0.2kg
酯交换催化剂季铵盐混合，控制反应温度为90～100℃，搅拌反应5h，
然后用去离子水洗涤沉淀产物并经真空干燥，得到CTBN改性的环氧树脂
预聚物M1；
b、将95kg甲苯二异氰酸酯(TDI)与5kg乙二胺基聚醚多元醇混合，在
氮气保护下，控制反应温度为80℃，搅拌反应4h，得到澄清透明的聚氨酯
低聚物M2；
c、将95kg环氧树脂预聚物M1与5kg聚氨酯低聚物M2混合，控制反
应温度为90℃，搅拌反应4h，得到接枝改性环氧树脂聚合物M3；
d、将30kg接枝改性环氧树脂聚合物M3与70kg市售的E-51环氧树
脂混合，控制反应温度为70℃，搅拌反应0.5h，即得到改性环氧树脂；
(2)按照以下组分及重量份含量备料：40kg改性环氧树脂、1kg偶联
剂γ-(2.3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、1kg触变剂有机膨润土、10kg
纳米氧化锌、0.5kg抗氧剂225；
(3)将改性环氧树脂置于反应釜中，并按配比加入偶联剂γ-(2.3-环
氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，开启高速搅拌分散机，加温至65℃，逐步加
入纳米氧化锌，加料完毕后，密封釜盖，真空保温高速分散搅拌3h；
(4)打开釜盖，按照配比依次向反应釜中加入抗氧剂225和触变剂有
机膨润土，继续密封釜盖真空高速分散搅拌1h，将混合均匀的物料转到压
缸中进行挤压放料，即得到产品。
一种化工管道用修补剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步
骤：
(1)制备改性环氧树脂：
a、将85kg市售的E-51环氧树脂、15kg端羟基丁腈橡胶(CTBN)、
0.3kg酯交换催化剂叔胺混合，控制反应温度为100℃，搅拌反应2h，然
后用去离子水洗涤沉淀产物并经真空干燥，得到CTBN改性的环氧树脂预
聚物M1；
b、将95kg甲苯二异氰酸酯(TDI)与5kg季戊四醇基聚醚多元醇混
合，在氮气保护下，控制反应温度为90℃，搅拌反应4h，得到澄清透明的
聚氨酯低聚物M2；
c、将95kg环氧树脂预聚物M1与5kg聚氨酯低聚物M2混合，控制
反应温度为90℃，搅拌反应3h，得到接枝改性环氧树脂聚合物M3；
d、将40kg接枝改性环氧树脂聚合物M3与60kg市售的E-51环氧树
脂混合，控制反应温度为80℃，搅拌反应0.5h，即得到改性环氧树脂；
(2)按照以下组分及重量份含量备料：60kg改性环氧树脂，乙烯基
三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷各4kg作为偶联
剂，2kg气相白炭黑及3kg沉淀白炭黑的混合物作用触变剂，纳米氧化镁
及纳米氧化锆各20kg作为纳米耐化粉体，紫外线吸收剂UV-531及紫外线
吸收剂UV-329各5kg作为防老剂，5kg氧化铁黑；
(3)将改性环氧树脂置于反应釜中，并按配比加入偶联剂，开启高速
搅拌分散机，加温至70℃，逐步加入纳米耐化粉体，加料完毕后，密封釜
盖，真空保温高速分散搅拌2.5h；
(4)打开釜盖，按照配比依次向反应釜中加入防老剂、氧化铁黑和触
变剂，继续密封釜盖真空高速分散搅拌1.5h，将混合均匀的物料转到压缸
中进行挤压放料，即得到产品。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说
明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术
领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若
干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。