[发明专利]一种煤矿井下瓦斯管合金防腐复合涂层

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种管道防腐涂料，确切地说是一种煤矿井下瓦斯管合金防腐复合涂层。

二、背景技术

瓦斯气体是危害煤矿生产安全的主要因素之一，煤矿生产中瓦斯气体的抽放至关重要。目前，煤矿中的瓦斯抽放管分非金属管道和钢管。非金属管道主要包括玻璃钢管、聚氯乙烯(PVC)管、聚乙烯(PE)管。玻璃钢管存在脆性大、抗冲击性差等缺点，而聚氯乙烯(PVC)管、聚乙烯(PE)管的承压不强，耐老化性能较差。因此，目前煤矿中的瓦斯抽放管大都为钢制管道，但煤矿井下空气潮湿，存在易燃易暴粉尘及气体、各种腐蚀性气体和液体，钢管易腐蚀，需要对钢管道进行防腐处理，以提高其使用寿命及安全。

在钢管表面涂塑或涂覆是煤矿用钢管防腐的一种有效途径，克服了钢管本身存在的易生锈、腐蚀、高污染的缺陷。专利CN201028165公开一种煤矿井下用高分子钢塑复合压力管，在不锈钢管或无缝钢管管体外壁设有高分子聚乙烯或环氧制成的防腐涂层。专利CN200993270公开一种矿山、油田使用的钢塑复合管，在金属管体内壁面涂覆有聚丙烯防腐蚀层。CN201014071公开一种煤矿井下用聚乙烯涂层复合钢管，在钢管的内外周面复合有抗静电阻燃聚乙烯涂层。CN201225492公开一种带有脂肪族聚脲涂层的矿用钢管，利用脂肪族聚脲涂层将钢管内外壁覆盖。这些文献报道了煤矿用钢管防腐技术，但钢塑复合管的高分子塑料耐冲击性不高，运输安装工程中受撞击后容易脱落，而环氧、脂肪族聚脲等单一防腐涂层的耐腐蚀性能往往不能满足瓦斯抽放管的防腐要求。

三、发明内容

本发明旨在提供一种长寿命的煤矿井下瓦斯管，所要解决的技术问题是在瓦斯管的内外壁施以复合涂层，该涂层既具有附着力强、抗冲击性，又具有抗静电、阻燃和防腐蚀性。

本发明的思路是在钢管表面由超细鳞状锌粉和铝粉有规则地叠加组成，以无机化合物为粘结剂，粘附在金属表面，经烧结后形成一层防腐蚀抗冲击能力极佳的铝锌铬(合金)涂层，然后在其表面涂覆一层抗静电、阻燃防腐涂层，形成合金防腐复合涂层。

本发明的瓦斯管合金防腐复合涂层由铝锌铬涂层I和阻燃抗静电防腐涂层II复合而成。涂层I的涂料由A、B组分按1∶1.0-2.0质量比混合而成，经物理分散、喷涂在管壁上烧结而成涂层I。

A组分包括以下重量份各组分：

B组分包括以下重量份各组分：

铬酐(CrO₃)        1-10份

去离子水          70-90份；

涂层II的涂料包括以下重量份各组分，经物理分散、喷涂在涂层I上经烧结而成涂层II：

所述的铝片、锌片为鳞片状，尺寸为0.1-0.2×10×15um。

所述的分散剂选自十二烷基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯辛烷基苯酚醚、聚乙二醇烷基酚聚氧乙烯醚或乙二醇中一种或两种以上混合分散剂。

所述的增稠剂选自羧甲基纤维素或聚丙烯酸钠。

所述的环氧树脂选自溴化环氧树脂或含磷环氧树脂。

所述的抗静电黑色颜料选自石墨、导电炭黑或Fe₃O₄中一种或两种以上混合颜料。

所述的阻燃剂选自三氧化二锑、磷酸三苯酯、八溴醚或六溴环十二烷中一种或两种以上混阻燃剂。

所述的固化剂选自桐油酸酐、聚酰胺树脂或线性H酚醛中的一种或两种以上混合固化剂。

所述的溶剂选自选苯、甲苯、二甲苯、异丙醇、乙醇、正丁醇、溶剂汽油、丙酮、煤油中三种或三种以上混合溶剂。

本煤矿井下瓦斯管合金防腐复合涂层的制备方法是首先将涂层I的涂料喷涂在经喷砂除锈后的管内外壁上，干燥后于300-350℃烧结30-60min形成涂层I，然后将涂层II的涂料喷涂在涂层I上，干燥后于160-180℃烧结30-60min形成涂层II。

本发明制备的煤矿井下瓦斯管合金防腐复合涂层，综合性能优良，性价比高。本发明的优势主要体现在：

1、耐腐蚀性极强

在钢管内外表面同时进行合金阻燃防腐，集物理隔离和电化学防腐技术于一体。该复合涂层附着力≥3级，硬度≥2H，冲击强度≥50kg·cm。管道耐腐蚀性极强，可耐酸碱腐蚀，耐 中盐雾性＞500h，特别适用于煤矿井下输送高硫、含钙、镁等离子的水以及腐蚀性气体。

2、阻燃性能优异