本发明涉及涂料制备技术领域，尤其涉及一种自润滑无溶剂环氧管道涂料及其制备方法，还涉及一种自润滑无溶剂环氧管道模拟施工装置及其模拟施工方法。

　　目前国内挤涂涂料主要有：①仅利用活性稀释剂降低环氧粘度，减少挤涂阻力，例如专利号为cn106497323a公开的一种无溶剂环氧管道涂料；②在现场搅拌加入短切玻璃纤维，增加涂层强度，如专利号为cn104530921b公开的一种具有坚韧性的环氧重防腐涂料的制备方法。

　　以上这些主要的原材料是e-51类环氧树脂、单环氧基活性稀释剂、颜料、填充料、改性胺类固化剂，外加短切玻璃纤维。

　　而实际情况是：1、e-51类环氧树脂的粘度还不够低，需要加入大量的活性稀释剂，过多的活性稀释剂使环氧涂层的强度下降；2短切玻璃纤维在后期施工前加入，搅拌的均匀程度无法保障，使环氧涂层的质量不均匀统一；3、短切玻璃纤维在加入时容易飞散，对操作人员的健康极其不利；4、加入纤维的量受到限制，一般不超过10％，稍增加用量，涂料粘度急剧上升，使挤涂过程中阻力上升，不利于施工。

　　本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种自润滑无溶剂环氧管道涂料及其制备方法，能够降低涂料挤涂过程中的阻力，提高涂层的防腐蚀性能，增加环氧涂层的抗折性和附着强度，使涂料体系产生良好的触变性，使无溶剂环氧涂层实现一次厚涂。

　　双酚f环氧树脂28-45份，石墨烯粉末0.3-0.8份，短切涤纶纤维5-15份，玻璃鳞片5-15份，单环氧基活性稀释剂3-5份，三聚磷酸铝5-10份，磷酸锌5-15份，颜料3-6份，固化剂8-10份。

　　(1)将配方量的双酚f环氧树脂和单环氧基活性稀释剂置于反应釜内搅拌均匀，慢慢投入颜料、三聚磷酸铝、磷酸锌，高速混合；

　　(3)在以上制备好的漆料中慢慢加入石墨烯粉末、短切涤纶纤维、玻璃鳞片，慢速混匀；

　　为了提高涂料的防腐蚀性能、抗折性和附着强度，本发明采用石墨烯和玻璃鳞片配合使用。而所述石墨烯粉末采用特殊的加工工艺制作而成：

　　(1)将配方量的石墨烯置于丁醇中，超声振荡，石墨烯的层数不超过6层，片径为3μm-30μm；

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　　(3)在超声振荡后的混合液内滴加tl112分散剂，继续超声振荡，超声水浴的温度不超过40℃；

　　(4)将混合液置于玻璃器皿中，用玻璃桨叶慢速搅拌，慢慢滴加对甲苯磺酸，搅拌均匀；

　　(6)将石墨烯粉末置于流化床内，鼓入微小气流，并将流化床置于微波中处理，微波功率为700w，石墨烯表面发热控制在120℃-150℃，时间为2min得到石墨烯粉末成品备用。

　　为了提高涂料的强度，降低粘度，减小行程阻力，提高涂层的安全性，本发明采用短切涤纶纤维替代现有技术中的玻璃纤维。而所述的短切涤纶纤维采用特殊的工艺制作而成：

　　(1)将整卷的涤纶纤维抽头，一边放丝一边收卷，慢慢过铬酸溶液，再过碱中和池，再过清水洗池；

　　(2)配制聚氨酯丙烯酸酯清漆，涤纶丝过清漆帘幕，进入紫外线秒，此时涤纶丝表面被包覆有柔韧性的约1～3μm厚度的膜；

　　(3)收卷完后的涤纶丝重新从支管送入吹丝器，并从主管吹入液氮，涤纶丝在主管旋切口出来时被切碎成短丝备用。

　　本发明还提供一种自润滑无溶剂环氧管道的模拟施工装置，所述管道本体内壁挤涂有自润滑无溶剂环氧管道涂料，所述管道本体进口端设置有压力表，管道本体内设置有橡胶球，管道本体的出口端设置有阻尼调节阀。

　　(1)将涂料和固化剂按照比例配合好混匀，用齿轮泵送入钢管中，然后在钢管内推入橡胶球；

　　(2)钢管的进口端和出口端分别用法兰连接，进口端的法兰连上压缩空气源，出口端的法兰连上阻尼调节阀；

　　1、针对现在的环氧挤涂涂料的剪切阻力过高的缺点，通过降低粘度，减小行程阻力来避免这样缺陷；

　　2、通过表面处理的石墨烯粉末以及玻璃鳞片的配合，提高了涂层的力学性能和化学性能；

　　3、通过加入涤纶纤维，替换原来的玻璃纤维，提高涂料的安全性，使之操作或施工时对人体无害；

　　5、经过表面处理的短切涤纶纤维比玻璃纤维分散更好，提高涂层的强度和质量的均一性；

　　6、短切涤纶纤维的加入使涂料体系产生良好的触变性，使无溶剂环氧涂层实现一次厚涂。

　　图中：1.管道本体，2.自润滑无溶剂环氧管道涂料，3.橡胶球，4.法兰，5.法兰，6.压力表，7.阻尼调节阀。

　　下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

　　如图1所示的自润滑无溶剂环氧管道模拟施工装置，所述管道本体1内壁挤涂有自润滑无溶剂环氧管道涂料2，所述管道本体1进口端连接有法兰4，并设置有压力表6，管道本体1的出口端连接有法兰5，并设置有阻尼调节阀7，两法兰处均设有密封圈，橡胶球3用于滚压涂料。

　　d100的无缝钢管6米，空气压缩机，直径80mm的推进橡胶球若干只，橡胶球内置信号发射装置，精密的压力表，秒表，齿轮泵一台，钢管接口法兰2副，信号接收器。

　　将涂料和固化剂按照比例配合好混匀，配好的涂料用齿轮泵送入钢管中，预先计算用所用的量，然后加10％裕量，用手将橡胶球轻轻推入；

　　将法兰在两个管口全部连接好，进口法兰连上压缩空气源，出口法兰连上一个微孔阻尼器；

　　打开压缩空气，并观察压力表读数，当橡胶球开始移动，记下压力读数，常规的市场上的挤涂涂料压力需达8公斤，而本发明所述涂料在6公斤时即可以推动胶球；

　　切割半圆的管片，封边后盐雾试验，1000μm时盐雾试验超过5000小时；

　　将涂料刮涂在喷砂除锈的碳钢板上(50mm×100mm×5mm)，养护7天后，拉拔试验15mpa，远高于一般市售挤涂涂料。

　　该自润滑无溶剂环氧管道涂料制备前，需要先进行石墨烯和短切涤纶纤维的制备。

　　tl112分散剂(市购)，石墨烯(市购)，丁醇(试剂级)，钛酸酯偶联剂(市购)，对甲苯磺酸(工业级)，涤纶丝(市购)，聚氨酯丙烯酸酯光固化清漆(自制)。

　　制浆：石墨烯控制层数不超6层，片径在3μm-30μm左右，将石墨烯1份置于12份丁醇中，超声振荡，2小时后滴加钛酸酯偶联剂0.1份，继续超声振荡2小时，滴加tl112分散剂0.2份，此时确保超声水浴的温度不高于40℃，继续10分钟；将混合液置于玻璃器皿中，用玻璃桨叶慢速搅拌，慢慢滴加5％的对甲苯磺酸0.05份，搅拌30分钟；

　　石墨烯粉末置于流化床内，鼓入微小气流，流化床外壳用塑料制造，处于微波中，微波功率调整到700w时，石墨烯表面发热控制在120℃到150℃，2分钟后关机冷却，石墨烯粉末备用。

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　　涤纶纤维表面处理：将整卷的涤纶纤维抽头，一边放丝一边收卷，慢慢过铬酸溶液，再过碱中和池，再过清水洗池；

　　配制聚氨酯丙烯酸酯光固化清漆，涤纶丝过清漆帘幕，进入紫外线秒，此时涤纶丝表面被包覆有柔韧性的约1-3μm厚度的膜；

　　收卷完后的涤纶丝重新从支管送入吹丝器，从主管吹入液氮，涤纶丝在主管旋切口出来时被切碎成短丝。

　　取双酚f环氧树脂40.6份和单环氧基活性稀释剂3份置于反应釜内搅拌均匀，慢慢投入钛白粉3.5份、酞青蓝0.3份、三聚磷酸铝7份、磷酸锌12份，高速混合；

　　在以上制备好的漆料中慢慢加入石墨烯粉末0.6份、短切涤纶纤维13份、玻璃鳞片12份，慢速混匀；

　　取双酚f环氧树脂33.5份和单环氧基活性稀释剂5份置于反应釜内搅拌均匀，慢慢投入钛白粉5份、酞青蓝1份、三聚磷酸铝10份、磷酸锌15份，高速混合；

　　在以上制备好的漆料中慢慢加入石墨烯粉末0.5份、短切涤纶纤维15份、玻璃鳞片5份，慢速混匀；

　　将上述制得的漆料与腰果酚环氧固化剂10份置于反应釜内搅拌均匀，得到涂料。

　　取双酚f环氧树脂30份和单环氧基活性稀释剂4.2份置于反应釜内搅拌均匀，慢慢投入钛白粉3.6份、酞青蓝0.2份、三聚磷酸铝9.4份、磷酸锌14.5份，高速混合；

　　在以上制备好的漆料中慢慢加入石墨烯粉末0.8份、短切涤纶纤维14.2份、玻璃鳞片14.2份，慢速混匀；

　　将上述制得的漆料与腰果酚环氧固化剂8.9份置于反应釜内搅拌均匀，得到涂料。

　　通过上表可以明显看出，本发明的各项性能参数是明显优于现有技术的，1000um厚度盐雾试验是12000小时，但如果2000um则更高。

　　以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

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