一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料及其制備工藝，其特征在于，以丁二烯（聚合級）、環烷油、環烷酸鎳、三異丁基鋁、三氟化硼乙醚絡合物、辛醛、聚己內酯二元醇、石墨、抗氧劑TNP、紫外線吸收劑UV?9、甲苯二異氰酸酯、二甲硫基甲苯二胺、多壁碳納米管、二甲基甲酰胺、十二烷基苯磺酸鈉、四氯化硅、雙環戊二烯樹脂、尼龍、叔丁醇鉀、二環己基?18?冠醚?6、3?縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷等為原料。本發明專利技術通過預聚體法制備了耐水解聚氨酯彈性體，制備了表面含有胺基官能團的多壁碳納米管，改善了與尼龍之間的相容性，提高了在尼龍基體中的分散性；得到一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料。

Super hydrophobic oil resistant corrosion resistant material for high pressure oil pipe and preparation method thereof

The invention discloses a preparation process of oil resistant corrosion resistant material and method for super hydrophobic type high pressure oil pipe, which is characterized in that the (butadiene polymerization grade), naphthenic oil, naphthenic acid, nickel three isobutyl aluminum and three boron trifluoride etherate, octanal, polycaprolactone diol, graphite, antioxidant, TNP UV absorber UV 9, toluene diisocyanate, two DMTDA two amine, multi walled carbon nanotubes, two methyl formamide, twelve sodium chloride, four silicon, dicyclopentadiene resin, nylon, potassium TERT butoxide, dicyclohexyl 18 6, 3 crownethers glycidyl ether oxygen propyl triethoxy silane as raw materials. The present invention by prepolymer method hydrolysis resistance polyurethane elastomer was prepared. The surface of multi walled carbon nanotubes containing amino groups were prepared, and improve the compatibility between nylon, improve the dispersibility in the nylon matrix; an oil resistant and corrosion resistant material for super hydrophobic type high pressure oil pipe.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及高分子材料加工技術，具體涉及一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料，及其制備工藝。
技術介紹
聚丁二烯橡膠具有高拉伸強度、高撕裂強度、高耐磨性等眾多優異的性能特征。尼龍具有良好的綜合性能，包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性，且摩擦系數低，有一定的阻燃性，易于加工。趙永兵在其碩士論文《充油順丁橡膠工藝技術的研究與發展》中，配制丁二烯與溶劑油（加氫汽油；填充油：環烷油）的混合物，放入恒溫水浴，加熱至聚合溫度70℃，用針管將配制好的催化劑（環烷酸鎳和三異丁基鋁混合，陳化；三氟化硼乙醚絡合物和辛醛先按一定比例配好，并稀釋至500-1000倍）加入其中，攪拌使其充分混勻，待釜內溫度穩定后攪拌2h充油完成，再將充油順丁橡膠膠液經水蒸氣凝聚后，用開煉機干燥。但用于高壓油管存在耐腐蝕性不足。本專利技術以聚己內酯二元醇、甲苯二異氰酸酯和二甲硫基甲苯二胺為原材料，以石墨為填料，通過預聚體法制備了耐水解聚氨酯彈性體，石墨與聚氨酯基體發生了插層聚合且在基體中的分散性良好；制備了分散均勻、表面含有胺基官能團的多壁碳納米管，改善了與尼龍之間的相容性，提高了在尼龍基體中的分散性；通過調節催化劑配比合成高門尼粘度基礎膠；采用硅羥基化的方法在尼龍表面引入活性基團，經表面硅羥基化處理后的尼龍可利用表面的硅羥基原位生長硅層，并進一步吸附硅球以構建更為穩定且均勻的表面粗糙結構；得到一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料。
技術實現思路
本專利技術主要解決的技術問題是提供一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料及其制備工藝，依照該工藝制作的汽車吸塑材料具有耐磨、耐油、超疏水、耐撕裂、回彈力好、耐化學腐蝕等優良性能。本專利技術所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現：丁二烯（聚合級）20-28，環烷油10-19，環烷酸鎳3-5，三異丁基鋁4-8，三氟化硼乙醚絡合物3-7，辛醛2-5，聚己內酯二元醇2-4，石墨1-3，抗氧劑TNP0.5-1.5，紫外線吸收劑UV-90.1-0.2，甲苯二異氰酸酯1-2，二甲硫基甲苯二胺1-2，多壁碳納米管1-3，二甲基甲酰胺1-2，乙二胺1-2，十二烷基苯磺酸鈉3-5，四氯化硅1-2，雙環戊二烯樹脂3-5，尼龍5-9，叔丁醇鉀0.2-0.5，二環己基-18-冠醚-60.1-0.2，3-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷1-1.5，SiCl41-2，SOCl2、四氫呋喃、乙醇、環己烷、甲醇、甲苯適量。一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料的制備方法，其特征在于，按以下步驟進行：a.將聚己內酯二元醇和石墨混合攪拌1-2h，升溫到100-140℃真空脫水1-2h，降溫至40-50℃后，快速攪拌下加入抗氧劑TNP、紫外線吸收劑UV-9、甲苯二異氰酸酯，在70-90℃下反應1-3h，真空脫泡1-2h，再加熱至80-90℃，加入二甲硫基甲苯二胺，迅速攪拌均勻，將混合物置于105-115℃，預熱、凝膠；b.向多壁碳納米管中以20:1-2加入SOCl2和二甲基甲酰胺，于60-90℃的水浴中恒溫加熱攪拌2-4h，與乙二胺混合，在恒溫130-170℃油浴下攪拌1-2h，用四氫呋喃和乙醇洗滌3-5次，過濾，將濾餅在70-90℃下真空干燥2-5h后，待用；c.將十二烷基苯磺酸鈉、環烷酸鎳、三異丁基鋁混合，于50-90℃恒溫加熱磁力攪拌，反應2-3h后，加入三氟化硼乙醚絡合物、辛醛、四氯化硅進行偶聯1-2h，用乙醇洗滌3-5次，過濾，將產物先于通風櫥中風干，再置于50-80℃的真空干燥箱中，干燥至恒重；d.將丁二烯與環烷油混合，加入雙環戊二烯樹脂的環己烷溶液，放入恒溫水浴，加熱至聚合溫度70-90℃，用針管將c中配制好的催化劑加入其中，攪拌使其充分混勻，溫度穩定為60-80℃攪拌2-4h充油完成，再將充油順丁橡膠膠液經水蒸氣凝聚后，在110-140℃滾筒上滾干；e.氮氣氛圍下，向尼龍、叔丁醇鉀、二環己基-18-冠醚-6的混合物中，加入四氫呋喃，室溫下攪拌1-2h，加3-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷，50-80℃下反應3-5h后，取出樣品用四氫呋喃、甲醇沖洗后，放入SiCl4的無水甲苯溶液中反應5-20min，以交聯固定吸附上的納米硅球；f.將a、b、d、e中所得物料混合均勻，加入雙螺桿擠出機內，于230-260℃、50-120r/min熔融共混，擠出造粒，即得到一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料。本專利技術的反應機理及有益效果如下：（1）以聚己內酯二元醇、甲苯二異氰酸酯和二甲硫基甲苯二胺為原材料，以石墨為填料，通過預聚體法制備了耐水解聚氨酯彈性體，石墨與聚氨酯基體發生了插層聚合且在基體中的分散性良好，復合材料具有優異的耐磨、耐油、耐撕裂、回彈力好、耐化學腐蝕等特性，從而延長了油管的使用壽命。（2）對多壁碳納米管進行胺化處理，在其表面接枝了胺基官能團，制備了分散均勻、表面含有胺基官能團的多壁碳納米管，改善了與尼龍之間的相容性，提高了在尼龍基體中的分散性。（3）以十二烷基苯磺酸鈉、環烷酸鎳、三異丁基鋁、三氟化硼乙醚絡合物、辛醛、四氯化硅制備新型催化劑，調節催化劑配比合成高門尼粘度基礎膠；使高門尼基礎膠生產簡便易行、控制靈活，門尼粘度高，充油性好，性能穩定。（4）在聚合物表面引入多級粗糙結構可以提高其表面的疏水疏油性，采用硅羥基化的方法在尼龍表面引入活性基團，經表面硅羥基化處理后的尼龍可利用表面的硅羥基原位生長硅層，并進一步吸附硅球以構建更為穩定且均勻的表面粗糙結構。（5）尼龍具有良好的綜合性能，包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性，且摩擦系數低，有一定的阻燃性，易于加工；聚丁二烯橡膠具有高拉伸強度、高撕裂強度、高耐磨性等眾多優異的性能特征。具體實施方式為了使本專利技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本專利技術。實施例一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料，由下述重量份(g)的原料制得：丁二烯（聚合級）20-28，環烷油10-19，環烷酸鎳3-5，三異丁基鋁4-8，三氟化硼乙醚絡合物3-7，辛醛2-5，聚己內酯二元醇2-4，石墨1-3，抗氧劑TNP0.5-1.5，紫外線吸收劑UV-90.1-0.2，甲苯二異氰酸酯1-2，二甲硫基甲苯二胺1-2，多壁碳納米管1-3，二甲基甲酰胺1-2，乙二胺1-2，十二烷基苯磺酸鈉3-5，四氯化硅1-2，雙環戊二烯樹脂3-5，尼龍5-9，叔丁醇鉀0.2-0.5，二環己基-18-冠醚-60.1-0.2，3-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷1-1.5，SiCl41-2，SOCl2、四氫呋喃、乙醇、環己烷、甲醇、甲苯適量。一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料的制備方法，其特征在于，按以下步驟進行：a.將聚己內酯二元醇和石墨混合攪拌1h，升溫到100-110℃真空脫水1h，降溫至40-50℃后，快速攪拌下加入抗氧劑TNP、紫外線吸收劑UV-9、甲苯二異氰酸酯，在70-80℃下反應1h，真空脫泡1h，再加熱至80-90℃，加入二甲硫基甲苯二胺，迅速攪拌均勻，將混合物置于105-115℃，預熱、凝膠；b.向多壁碳納米管中以20:1加入SOCl2和二甲基甲酰胺，于60-70℃的水浴中恒溫加熱攪拌2h，與乙二胺混合，在恒溫1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料，其特征在于，由下述重量份的原料制得：丁二烯（聚合級）20?28，環烷油10?19，環烷酸鎳3?5，三異丁基鋁4?8，三氟化硼乙醚絡合物3?7，辛醛2?5，聚己內酯二元醇2?4，石墨1?3，抗氧劑TNP?0.5?1.5，紫外線吸收劑UV?9?0.1?0.2，甲苯二異氰酸酯1?2，二甲硫基甲苯二胺1?2，多壁碳納米管1?3，二甲基甲酰胺1?2，乙二胺1?2，十二烷基苯磺酸鈉3?5，四氯化硅1?2，雙環戊二烯樹脂3?5，尼龍5?9，叔丁醇鉀0.2?0.5，二環己基?18?冠醚?6?0.1?0.2，3?縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷1?1.5，SiCl4?1?2，SOCl2、四氫呋喃、乙醇、環己烷、甲醇、甲苯適量。

【技術特征摘要】
1.一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料，其特征在于，由下述重量份的原料制得：丁二烯（聚合級）20-28，環烷油10-19，環烷酸鎳3-5，三異丁基鋁4-8，三氟化硼乙醚絡合物3-7，辛醛2-5，聚己內酯二元醇2-4，石墨1-3，抗氧劑TNP0.5-1.5，紫外線吸收劑UV-90.1-0.2，甲苯二異氰酸酯1-2，二甲硫基甲苯二胺1-2，多壁碳納米管1-3，二甲基甲酰胺1-2，乙二胺1-2，十二烷基苯磺酸鈉3-5，四氯化硅1-2，雙環戊二烯樹脂3-5，尼龍5-9，叔丁醇鉀0.2-0.5，二環己基-18-冠醚-60.1-0.2，3-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷1-1.5，SiCl41-2，SOCl2、四氫呋喃、乙醇、環己烷、甲醇、甲苯適量。2.根據權利要求1所述的一種用于高壓油管的超疏水型耐油耐腐蝕材料的制備方法，其特征在于，按以下步驟進行：a.將聚己內酯二元醇和石墨混合攪拌1-2h，升溫到100-140℃真空脫水1-2h，降溫至40-50℃后，快速攪拌下加入抗氧劑TNP、紫外線吸收劑UV-9、甲苯二異氰酸酯，在70-90℃下反應1-3h，真空脫泡1-2h，再加熱至80-90℃，加入二甲硫基甲苯二胺，迅速攪拌均勻，將混合物置于105-115℃，預熱、凝膠；b.向多壁碳納米管中以20:1-2加入SOCl2和二甲基甲酰胺，于6...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳傳興，
申請(專利權)人：馬鞍山杰創塑膠科技有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34