一种高保温螺旋缝钢管及其制备方法与流程

本发明涉及管道材料，具体的，涉及一种高保温螺旋缝钢管及其制备方法。

背景技术：

1、保温管道是城市集中供热管网的重要组成部分。保温管道可以选用无缝钢管和螺旋缝钢管。其中，无缝钢管的造价成本较高，在保温管道内径越来越大的趋势下，无缝钢管已不能满足市场的需求。螺旋缝钢管在制造成本上具有明显优势，目前深受市场青睐。

2、为了提高螺旋缝钢管的保温性能，通常是在螺旋缝钢管表面喷涂保温层。现有螺旋缝钢管的保温层存在压缩强度低、导热系数高的缺陷，这严重影响了螺旋缝钢管在保温管道中的应用。因此，研发一种保温层压缩强度高、导热系数低的高保温螺旋缝钢管具有重要的意义。

技术实现思路

1、本发明提出一种高保温螺旋缝钢管及其制备方法，解决了相关技术中螺旋缝钢管保温层的压缩强度低、导热系数高的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提出了一种高保温螺旋缝钢管，包括螺旋缝钢管和喷涂于所述螺旋缝钢管外表面的保温层，

4、保温层的原料包括以下重量份的组分：

5、组分a：聚醚多元醇100份，催化剂0.5~1份，水1~5份，发泡剂5~15份，稳泡剂0.5~3份，二氧化硅气凝胶3~10份，钛酸酯偶联剂0.1~0.5份，

6、组分b：异氰酸酯110~150份；

7、所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺与脂肪酸甲酯磺酸钠和硅油质量比1:1:1~3的混合物；

8、所述螺旋缝钢管的母材为q235b钢材、q245b钢材或q355b钢材。

9、本发明中，在螺旋缝钢管外设置保温层，通过在保温层中加入二氧化硅气凝胶、钛酸酯偶联剂，提高了保温层的压缩强度和保温性。其中，二氧化硅气凝胶的加入降低了保温层的导热系数，提高了保温层的保温性能和压缩强度；钛酸酯偶联剂的加入，促进二氧化硅气凝胶分散的同时提高了保温层与螺旋缝钢管的结合力，从而进一步提高了保温层的压缩强度和保温性能。

10、作为进一步的技术方案，所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺与脂肪酸甲酯磺酸钠和硅油质量比1:1:2的混合物。

11、本发明中，当椰子油脂肪酸二乙醇酰胺与脂肪酸甲酯磺酸钠和硅油质量比1:1:2时，进一步提高了保温层的压缩强度和保温性能。

12、作为进一步的技术方案，所述聚醚多元醇的官能度为2~3，羟值为300~500mgkoh/g，粘度为200~550mpa·s，如选择型号为hk-303e、hk-1304、hk-1305的聚醚多元醇。

13、作为进一步的技术方案，所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。

14、作为进一步的技术方案，所述催化剂为五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺、三乙胺中的一种或多种。

15、作为进一步的技术方案，所述发泡剂为1,1-二氯乙烷、1,1-二氟乙烷、甲基丁基醚中的一种或多种。

16、作为进一步的技术方案，所述二氧化硅气凝胶的常温导热系数为0.013w/m·k。

17、本发明中，加入导热系数低的二氧化硅气凝胶，不仅降低了保温层的导热系数，提高保温层的保温性能，还提高了保温层的压缩性能。

18、作为进一步的技术方案，所述二氧化硅气凝胶为经羟基丙烯酸树脂改性的二氧化硅气凝胶，所述羟基丙烯酸树脂用量为所述二氧化硅气凝胶质量的1.5%~5%。

19、本发明中，采用羟基丙烯酸树脂对二氧化硅气凝胶进行改进，一方面，促进了二氧化硅气凝胶在聚氨酯基体中的分散，进一步提高了保温层的压缩性能和保温性能，另一方面，羟基丙烯酸树脂还与保温层中聚氨酯基体以及螺旋缝钢管结合，进一步提高了保温层的压缩性能。

20、作为进一步的技术方案，改性方法为：将羟基丙烯酸树脂溶于溶剂中，加入二氧化硅气凝胶分散均匀，干燥，得到羟基丙烯酸树脂改性二氧化硅气凝胶。

21、作为进一步的技术方案，所述羟基丙烯酸树脂的羟值为50~80mgkoh/g，粘度为3000~6000mpa·s。

22、本发明中，当羟基丙烯酸树脂的羟值为50~80mgkoh/g，粘度为3000~6000mpa·s时，进一步提高了保温层的压缩性能。

23、本发明还提出了所述高保温螺旋缝钢管的制备方法，包括以下步骤：将组分a与组分b混合均匀，喷涂于所述螺旋缝钢管表面，发泡成型，得到高保温螺旋缝钢管。

24、本发明的工作原理及有益效果为：

25、本发明中，在螺旋缝钢管外设置保温层，通过在保温层中加入由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺与脂肪酸甲酯磺酸钠和硅油质量比1:1:1~3混合组成的稳泡剂，提高了泡沫强度和泡沫稳定性，从而提高了保温层的压缩强度和保温性，解决了现有技术中的压缩强度低、导热系数高的问题。

技术特征：

1.一种高保温螺旋缝钢管，其特征在于，包括螺旋缝钢管和喷涂于所述螺旋缝钢管外表面的保温层，

2.根据权利要求1所述的一种高保温螺旋缝钢管，其特征在于，所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺与脂肪酸甲酯磺酸钠和硅油质量比1:1:2的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种高保温螺旋缝钢管，其特征在于，所述聚醚多元醇的官能度为2~3，羟值为300~500mgkoh/g，粘度为200~550mpa·s。

4.根据权利要求1所述的一种高保温螺旋缝钢管，其特征在于，所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。

5.根据权利要求1所述的一种高保温螺旋缝钢管，其特征在于，所述催化剂为五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺、三乙胺中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种高保温螺旋缝钢管，其特征在于，所述发泡剂为1,1-二氯乙烷、1,1-二氟乙烷、甲基丁基醚中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种高保温螺旋缝钢管，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶的常温导热系数为0.013w/m·k。

8.根据权利要求1所述的一种高保温螺旋缝钢管，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶为经羟基丙烯酸树脂改性的二氧化硅气凝胶，所述羟基丙烯酸树脂用量为所述二氧化硅气凝胶质量的1.5%~5%。

9.根据权利要求8所述的一种高保温螺旋缝钢管，其特征在于，所述羟基丙烯酸树脂的羟值为50~80mgkoh/g，粘度为3000~6000mpa·s。

10.根据权利要求1所述的一种高保温螺旋缝钢管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将组分a与组分b混合均匀，喷涂于所述螺旋缝钢管表面，发泡成型，得到高保温螺旋缝钢管。

技术总结本发明涉及管道材料技术领域，提出了一种高保温螺旋缝钢管及其制备方法，高保温螺旋缝钢管包括螺旋缝钢管和喷涂于螺旋缝钢管外表面的保温层，保温层的原料包括以下重量份的组分：组分A：聚醚多元醇100份，催化剂0.5~1份，水1~5份，发泡剂5~15份，稳泡剂0.5~3份，二氧化硅气凝胶3~10份，钛酸酯偶联剂0.1~0.5份，组分B：异氰酸酯110~150份；稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺与脂肪酸甲酯磺酸钠和硅油质量比1:1:1~3的混合物；螺旋缝钢管的母材为Q235B钢材、Q245B钢材或Q355B钢材。通过上述技术方案，解决了相关技术中螺旋缝钢管保温层的压缩强度低、导热系数高的问题。技术研发人员：豆如,王贵臣,谷令辉,吴国晖,郭文亮受保护的技术使用者：河北品华管业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4