一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管及其制備方法，球墨鑄鐵管包括內(nèi)涂層、基體管體和外涂層；內(nèi)涂層為PET涂層；外涂層為：鋁硅合金涂層和PET涂層；其中，PET涂層的原料為：PET顆粒、二氧化硅、硅烷偶聯(lián)劑。制備方法為：先將基體管體預(yù)處理，得到表面清潔的基體管體；然后將硅烷偶聯(lián)劑、二氧化硅和PET顆粒混合后干燥，得到PET涂料；最后將內(nèi)外涂層涂覆到基體管體后，冷卻固化得到具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)制備的具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管，抗腐蝕性能強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，內(nèi)外涂層粘結(jié)效果好、不易脫落，并且對(duì)輸送介質(zhì)無(wú)污染。

Nodular cast iron pipe with anti-corrosion property and preparation method thereof

The invention discloses a corrosion resistance of ductile cast iron pipe and its preparation method, including the internal coating of ductile iron pipe, the base tube body and the outer coating for coating; PET coating; coating: aluminum silicon alloy coating and PET coating; wherein, PET coating material: PET particles silica, silane coupling agent. The preparation method is as follows: first pretreatment base tube, clean the surface of the pipe body matrix is obtained; then the silane coupling agent, silica and PET particles mixed after drying, PET coating; the coating to the substrate inside and outside the tube after cooling, curing with nodular corrosion resistance of cast iron pipe. The nodular cast iron pipe prepared by the invention has the advantages of strong corrosion resistance, long service life, good bonding effect of the internal and external coating, easy to fall off, and no pollution to the conveying medium.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管及其制備方法
本專(zhuān)利技術(shù)涉及剛性管領(lǐng)域，具體涉及一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管及其制備方法。
技術(shù)介紹
目前，常用的供水管材為鑄鐵管。考慮到耐腐蝕性能、強(qiáng)度、韌性及安裝施工等因素多采用球墨鑄鐵管。球墨鑄鐵管易被水、氧氣、水中的氯離子及水中的有機(jī)菌腐蝕，從而影響其使用壽命，同時(shí)腐蝕后的產(chǎn)物易脫落影響了水的質(zhì)量。所以需要給球墨鑄鐵管涂覆涂層，來(lái)提高它的抗腐蝕性能進(jìn)而延長(zhǎng)壽命。目前常用的涂層有水泥砂漿涂層、環(huán)氧樹(shù)脂涂層、鋅涂層及聚乙烯涂層。其中，當(dāng)水中二氧化碳含量超出平衡量時(shí)，水泥砂漿涂層中的砂粒會(huì)流失在水中，影響水質(zhì)；環(huán)氧樹(shù)脂涂襯的管道耐腐蝕性能增強(qiáng)，但是環(huán)氧樹(shù)脂涂層很難均勻的覆蓋管道基體，空穴處腐蝕速率反而更大，形成局部腐蝕，對(duì)管道危害更大；鋅涂層在短時(shí)間內(nèi)可能有大量的鋅溶出，使水中的鋅含量超出飲用水標(biāo)準(zhǔn)；聚乙烯涂層因其容易吸附有機(jī)菌，導(dǎo)致管體生物腐蝕加重。中國(guó)專(zhuān)利CN201510483402.6公開(kāi)了一種涂層原料組合物、球墨鑄鐵管及其制備方法，涂層原料包括礦渣硅酸鹽水泥，份砂，水，以及穩(wěn)定劑；其球墨鑄鐵管包括球墨鑄鐵管預(yù)成型體和設(shè)置于球墨鑄鐵管預(yù)成型體的外壁的外涂層。該專(zhuān)利外涂層使用的無(wú)機(jī)材料粘結(jié)效果差，容易脫落，并且沒(méi)有內(nèi)涂層，存在球墨鑄鐵管內(nèi)部易受到腐蝕的問(wèn)題。因此，針對(duì)上述問(wèn)題，需要提供一種抗腐蝕性能強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，內(nèi)外涂層粘結(jié)效果好、不易脫落，并且對(duì)輸送介質(zhì)無(wú)污染的球墨鑄鐵管。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管及其制備方法。本專(zhuān)利技術(shù)解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管，包括內(nèi)涂層、基體管體和外涂層，內(nèi)涂層為PET涂層，涂覆在基體管體的內(nèi)壁；外涂層為：鋁硅合金涂層和PET涂層，鋁硅合金涂層直接涂覆在基體管體的外表面，PET涂層涂覆在鋁硅合金涂層的表面；其中，PET涂層的原料及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：PET顆粒70％～80％、二氧化硅10％～20％、硅烷偶聯(lián)劑5％～15％；其中，PET涂層耐油、耐脂肪，提高了球墨鑄鐵管的耐生物腐蝕性能；PET涂層耐酸堿及大多數(shù)的溶劑，提高了球墨鑄鐵管的耐化學(xué)腐蝕性能；同時(shí)PET涂層的透水率低、高低溫條件下機(jī)械性能穩(wěn)定、無(wú)毒無(wú)味、安全性能好；鋁硅合金涂層涂覆在基體管體的外表面，提高了管體的耐磨性和抗腐蝕性能；二氧化硅提高了PET涂層的機(jī)械強(qiáng)度，硅烷偶聯(lián)劑提高了二氧化硅和PET材料的相容性，同時(shí)提高了PET涂層的粘結(jié)性。進(jìn)一步地，內(nèi)涂層的厚度為800μm～1500μm。進(jìn)一步地，鋁硅合金涂層中硅的質(zhì)量含量為3％～7％。進(jìn)一步地，鋁硅合金涂層的厚度為50μm～80μm。進(jìn)一步地，外涂層中，PET涂層的厚度為1000μm～2000μm。進(jìn)一步地，二氧化硅的平均粒徑為1.3μm～2μm。本專(zhuān)利技術(shù)的另一目的在于提供一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管的制備方法，包括以下步驟：步驟S1，預(yù)處理：先將基體管體的內(nèi)外壁在凈水中浸泡清洗，然后用汽油洗刷除油，最后用濃度為5％mol/L～15％mol/L的稀硫酸洗刷除銹，烘干后得到表面清潔度為Sa2.5級(jí)的基體管體；步驟S2，PET涂料制備：將所述質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的硅烷偶聯(lián)劑、二氧化硅和PET顆粒放入混料機(jī)中混合后，在60℃～80℃溫度下干燥4h～6h，得到PET涂料；步驟S3，外涂層涂覆：在700℃～800℃溫度條件下將鋁硅合金熔化，噴涂在加熱后的經(jīng)步驟S1處理后的基體管體的外壁；將步驟S2得到的PET涂料采用火焰噴涂工藝，涂覆在鋁硅合金涂層的外側(cè)，完成外涂層涂覆；步驟S4，內(nèi)涂層涂覆：將步驟S2得到的PET涂料采用火焰噴涂工藝，在260℃～300℃溫度條件下，涂覆在經(jīng)步驟S3處理后的基體管體的內(nèi)壁，完成內(nèi)涂層涂覆；步驟S5，冷卻固化：待經(jīng)步驟S4處理后的基體管體和內(nèi)外涂層自然冷卻至固化后，即得具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管。進(jìn)一步地，步驟S2中，PET涂料的平均粒徑為20μm～26μm。進(jìn)一步地，步驟S3中，加熱后的基體管體的溫度為80℃～120℃。進(jìn)一步地，步驟S3中，火焰噴涂的溫度為260℃～300℃。本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：1.本專(zhuān)利技術(shù)制備的具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管具有抗腐蝕性能強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，內(nèi)外涂層粘結(jié)效果好、不易脫落，并且對(duì)輸送介質(zhì)無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)；其中，PET涂層耐油、耐脂肪，提高了球墨鑄鐵管的耐生物腐蝕性能；PET涂層耐酸堿及大多數(shù)的溶劑，提高了球墨鑄鐵管的耐化學(xué)腐蝕性能；同時(shí)PET涂層的透水率低、高低溫條件下機(jī)械性能穩(wěn)定、無(wú)毒無(wú)味、安全性能好；鋁硅合金涂層涂覆在基體管體的外表面，提高了管體的耐磨性和抗腐蝕性能；二氧化硅提高了PET涂層的機(jī)械強(qiáng)度，硅烷偶聯(lián)劑提高了二氧化硅和PET材料的相容性，同時(shí)提高了PET涂層的粘結(jié)性；2.本專(zhuān)利技術(shù)中具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管的制備工藝簡(jiǎn)單、易于操作，實(shí)現(xiàn)了涂層均勻涂覆在基體管體表面和涂層與基體管體間強(qiáng)的粘結(jié)性。具體實(shí)施方式以下對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本專(zhuān)利技術(shù)可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。實(shí)施例1一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管，包括內(nèi)涂層、基體管體和外涂層，內(nèi)涂層為PET涂層，厚度為800μm，涂覆在基體管體的內(nèi)壁；外涂層為：鋁硅合金涂層和PET涂層，鋁硅合金涂層直接涂覆在基體管體的外表面，厚度為50μm；PET涂層涂覆在鋁硅合金涂層的表面，厚度為1000μm；其中，PET涂層的原料及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：PET顆粒70％、二氧化硅20％、硅烷偶聯(lián)劑10％；其中，鋁硅合金涂層中硅的質(zhì)量含量為3％，二氧化硅的平均粒徑為1.3μm。實(shí)施例2一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管，包括內(nèi)涂層、基體管體和外涂層，內(nèi)涂層為PET涂層，厚度為1500μm，涂覆在基體管體的內(nèi)壁；外涂層為：鋁硅合金涂層和PET涂層，鋁硅合金涂層直接涂覆在基體管體的外表面，厚度為80μm；PET涂層涂覆在鋁硅合金涂層的表面，厚度為2000μm；其中，PET涂層的原料及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：PET顆粒80％、二氧化硅15％、硅烷偶聯(lián)劑5％；其中，鋁硅合金涂層中硅的質(zhì)量含量為7％，二氧化硅的平均粒徑為2μm。實(shí)施例3一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管，包括內(nèi)涂層、基體管體和外涂層，內(nèi)涂層為PET涂層，厚度為1200μm，涂覆在基體管體的內(nèi)壁；外涂層為：鋁硅合金涂層和PET涂層，鋁硅合金涂層直接涂覆在基體管體的外表面，厚度為65μm；PET涂層涂覆在鋁硅合金涂層的表面，厚度為1500μm；其中，PET涂層的原料及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：PET顆粒75％、二氧化硅10％、硅烷偶聯(lián)劑15％；其中，鋁硅合金涂層中硅的質(zhì)量含量為5％，二氧化硅的平均粒徑為1.6μm。實(shí)施例4一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管的制備方法，包括以下步驟：步驟S1，預(yù)處理：先將基體管體的內(nèi)外壁在凈水中浸泡清洗，然后用汽油洗刷除油，最后用濃度為5％mol/L的稀硫酸洗刷除銹，烘干后得到表面清潔度為Sa2.5級(jí)的基體管體；步驟S2，PET涂料制備：將所述質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的硅烷偶聯(lián)劑、二氧化硅和PET顆粒放入混料機(jī)中混合后，在60℃溫度下干燥6h，得到PET涂料；其中，PET涂料的平均粒徑為20μm；步驟S3，外涂層涂覆：在700℃溫度條件下將鋁硅合金熔化，噴涂在加熱后的溫度為80℃經(jīng)步驟S1處理后的基體管體的外壁；將步驟本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管，包括內(nèi)涂層、基體管體和外涂層，其特征在于，所述內(nèi)涂層為PET涂層，涂覆在基體管體的內(nèi)壁；所述外涂層為：鋁硅合金涂層和PET涂層，鋁硅合金涂層直接涂覆在基體管體的外表面，PET涂層涂覆在鋁硅合金涂層的表面；其中，所述PET涂層的原料及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：PET顆粒70％～80％、二氧化硅10％～20％、硅烷偶聯(lián)劑5％～15％。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管，包括內(nèi)涂層、基體管體和外涂層，其特征在于，所述內(nèi)涂層為PET涂層，涂覆在基體管體的內(nèi)壁；所述外涂層為：鋁硅合金涂層和PET涂層，鋁硅合金涂層直接涂覆在基體管體的外表面，PET涂層涂覆在鋁硅合金涂層的表面；其中，所述PET涂層的原料及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：PET顆粒70％～80％、二氧化硅10％～20％、硅烷偶聯(lián)劑5％～15％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管，其特征在于，所述內(nèi)涂層的厚度為800μm～1500μm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管，其特征在于，所述鋁硅合金涂層中硅的質(zhì)量含量為3％～7％。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管，其特征在于，所述鋁硅合金涂層的厚度為50μm～80μm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管，其特征在于，所述外涂層中，所述PET涂層的厚度為1000μm～2000μm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管，其特征在于，所述二氧化硅的平均粒徑為1.3μm～2μm。7.一種根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的具有防腐蝕性能的球墨鑄鐵管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟S1，預(yù)處理：先將基體管體的內(nèi)外壁在凈水...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳海燕，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：德施普科技發(fā)展溫州有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：浙江,33