管道保护用热熔胶及其制备方法

1、管道保护用热熔胶及其制备方法 摘 要：文章介绍了管道保护用的热熔胶及其制备方法，该胶由马来酸酐改性的乙烯-丙烯酸酯三元共聚物、增粘剂、粘度调节剂、合成橡胶、eva和抗氧化剂组成，将称取的原料在捏合机内熔融后搅拌均匀，即制备得管道用热熔胶。 关键词：热熔胶；增粘剂；管道 前言 随着当今远程输送油、气、水、电等尤其在地下使用的管道越来越多，而暴露在空气或者深埋在地下的管道会直接由于人为或者环境等因素的影响，管道尤其是管道的接头会间接或者直接地受到损坏。并且管道会直接影响到输送环节的质量、安全等，如果管道及其接头遭到破坏，甚至产生无法估计的严重后果。因此生产制备一种既能保护管道又能适应恶劣条件还具有

2、长久安稳的防腐作用的热熔胶，是技术工作人员所研究生产的技术重点。对所有热收缩带内复的热熔胶来说，都有一个所谓的使用温度范围，这个范围规定热熔胶要保持一定的粘接强度。在高温下热熔胶由于粘度变小，在管道遭受土壤应力的剪切作用下会丧失粘接力，在过低温度下热熔胶受冷发脆，容易脱落。 1 试验部分 1.1 试验原料 马来酸酐改性的乙烯-丙烯酸酯三元共聚物（法国阿科码的8200，6200），熔融指数200g/10min；丁基橡胶（日本jsr），门尼粘度ml（1+4，125）为3060；eva2825，eva28150（法国阿科码）熔融指数25-150g/10min，va含量28%；萜烯树脂（西昌树脂厂），

3、软化点80-120；抗氧剂1010，264，天津力生。 1.2 试验设备 拉力试验机（日本岛津），软化点测试仪（上海精科），捏合设备（如皋机械），双螺杆挤出机（南京瑞亚）。 2 试验制备 管道保护用热熔胶的制备方法，包括以下步骤： （1）称量：按上述比例称取各原料，待用。（2）制备热熔胶：将“z”型捏合机升温至试验温度后，在捏合机中放入原料，待原料处于融熔状态后，启动捏合机桨叶以试验的转速开始搅拌，搅拌一定时间，即制得管道保护用热熔胶。（3）用挤出机将热熔胶复合在热缩带基片上。 表1 配方1-4的组成及工艺条件 将配方14制备的热熔胶通过常规检测方法进行性能测试，结果如表2所示。 3 结果与讨

4、论 （1）实现良好的粘接必要条件之一是胶粘剂必须充分浸润被粘物表面，由上表可知相同条件下配方1的粘接强度明显低于配方2，配方1中选择的eva熔融指数较低，热熔胶的流动性差，要达到同样的浸润条件，被粘物的预热温度大大提高，这对野外施工来说难度很大。另外选择熔融指数低的eva，热熔胶的内聚能高，在剥离时很难形成内聚破坏（从热熔胶的中间破坏）。 （2）同样的配方和工艺，不难发现热熔胶在钢上的粘接强度明显高于聚乙烯防腐层上的粘接强度，钢上涂刷环氧底漆，热熔胶中的酸性物质如eva，马来酸酐改性的乙烯-丙烯酸酯共聚物可以促进甚至参与环氧底漆的固化，形成牢固的化学键，这种键的键能远远大于粘接原理中的分子间作

5、用力如范德华力，所以该键的产生大大增加了热熔胶与被粘物之间的粘接力，容易形成内聚破坏。而热熔胶对防腐pe层的粘接没有形成化学键，全靠热熔胶对防腐层完全浸润，实现良好粘接。对热熔胶来说，要对被粘物实现完全浸润，要将防腐层预热到较高的温度，大于热熔胶的软化点，这样会伤害钢管原有的防腐层，而且户外操作热量很容易被带走，尤其是冬天因难以达到要求的预热温度，而导致防腐层上粘接失效。为了降低操作难度，在实际施工过程中，通常允许在防腐层上涂刷环氧底漆，它在防腐层和热熔胶中起着桥梁的作用，牢牢将两者连接在一起。 （3）工艺的改变也对热熔胶的性能起着重要的作用，配方4的捏合工艺温度和捏合时间都有提高，得到了较好

6、的剥离效果。这是因为热熔胶中的橡胶组分比较难于和其他材料混合，提高捏合时间有助于橡胶在其他增粘树脂中充分塑化，捏合时间延长有助于橡胶的降解，增加热熔胶对被粘物的浸润性，提高粘接力。 （4）马来酸酐改性的乙烯-丙烯酸酯三元共聚物共聚物在热熔胶中起着至关重要的作用，酸酐在高温下与环氧树脂发生化学反应，生成化学键，使得热熔胶更易与环氧底漆粘接。如上表配方3的剥离效果，明显低于其他几个配方。 （5）在上述的四个配方中，不难发现前面三个配方的高温70剥离强度都小于10n/cm，仅有配方4符合标准的要求。高温剥离强度主要考验热熔胶的内聚能，内聚能高剥离强度高。高温内聚能的大小主要由树脂来提供，eva的熔融

7、指数小，通常高温内聚能高，萜烯的软化点高，通常高温的内聚能高。然而选择内聚能高的材料，不可避免的会造成常温的内聚能高难以形成内聚破坏。为了获得一个平衡，通常选择熔融指数相差较大的材料混合搭配，如配方4选择融指为150的eva，三元共聚物选择了融指为40的材料，添加软化点高的萜烯，这样既确保了高温剥离性能，也能保证常温下能达到内聚破坏。 （6）配方中都不同程度添加了丁基橡胶，因此热熔胶的低温性能非常好。 （7）热熔胶的剪切强度与热熔胶的硬度有很大的关系，热熔胶的硬度取决于萜烯的比例和橡胶的牌号选择，萜烯比例越高，热熔胶越柔软，剪切强度低；橡胶的门尼粘度越高，热熔胶剪切强度越高。 综上所述，配方4是一种理想的管道防腐热熔胶。 参考文献 1程时远.胶粘剂（