【技术实现步骤摘要】 一种快速构筑润滑管道的制备方法

[0001]本专利技术属于润滑管道制备，尤其涉及一种快速构筑润滑管道的制备方法。

技术介绍

[0002]润滑涂层因具有良好的抗污性能和低粘附性被广泛地应用在管道运输系统、航空航天、生物传感器、航海船舶等领域。特别是在管道运输领域中，引入了润滑涂层构筑的润滑管道，能够减小液体与管道内壁的摩擦力，从而降低的运输阻力，同时，管道内润滑涂层表面的抗污性能也能够减少运输液体的粘附和残留，降低了管道的维护成本和运输液体的损耗，提高了管道的使用寿命。[0003]在目前已有的润滑管道设计中，一是通过层层自助装的方式在管道内构造均匀的粗糙结构，以此能够锁住润滑油，从而获得基于聚合物基的灌注润滑液的润滑内表面。该技术构造的润滑管道一定程度上能够运输血液和尿液等体液，但是当管内液体运输量增加或是运输的流速提高时，会破坏管内表面的粗糙结构，造成润滑油的流失而失去润滑性能和抗污性能，同时润滑液会混入运输液体中造成运输液体的污染；另一方面，是通过等离子体技术对运输管道内表面的活化，使得管道内表面增加羟基的数量，通过浸泡法将管道通过具有柔性高分子链的溶液，来嫁接柔性的聚合物链来构造润滑内表面。然而等离子体技术对金属管道或是玻璃表面的活化比较有效，但是对于高分子材料的管道表面的活化效果较差，并且等离子体技术需要仪器设备和极高的真空度才能够进行，这对大规模制造和生产成本都具有一定的挑战性。[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：[0005](1)当润滑管道内液体运输量增加或是运输的流速提高时，会破坏管内表面的粗糙结构，造成润滑油的流失而失去润滑性能和抗污性能，同时润滑液会混入运输液体中造成运输液体的污染。[0006](2)等离子体技术对金属管道或是玻璃表面的活化比较有效，但是对于高分子材料的管道表面的活化效果较差，并且等离子体技术需要仪器设备和极高的真空度才能够进行，这对大规模制造和生产成本都具有一定的挑战性。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种快速构筑润滑管道的制备方法。[0008]本专利技术是这样实现的，一种快速构筑润滑管道的制备方法，利用单宁酸良好的粘附性和具有较多酚羟基的活性位点，能够通过简单的浸泡方法使管道表面沉积上一层单宁酸涂层，该涂层表面较多的活性位点为接枝柔性高分子链提供了机会，两者之间能够形成化学共价键，从而在管道内表面形成一层稳定的润滑涂层。通过控制单宁酸的浸泡时间和浸泡浓度来控制单宁酸的涂层厚度和酚羟基活性位点的密度，而调控聚二甲基硅氧烷的气相沉积的时间和温度来控制聚合物分子链的接枝密度。将修饰好润滑涂层的管道和未处理的管道进行对比，前者表现出了良好的润滑和抗污效果，能过有效地提高管道内的液体运输的效率和抗污性能。[0009]进一步，通过浸泡方法使管道内表面沉积上一层单宁酸涂层后，气相沉积一层柔性聚二甲基硅氧烷的聚合物链，在管道内表面形成一层稳定的润滑涂层。[0010]进一步，调控管道在单宁酸溶液中的浸泡时间或者改变单宁酸溶液的浓度来控制单宁酸涂层厚度和酚羟基活性位点的密度。例如玻璃管道在浓度为200g/L的单宁酸溶液中浸泡2小时，为了提高单宁酸涂层的厚度和酚羟基活性位点的密度，可以将浸泡时间延长成4小时或者将浓度增加到400g/L。[0011]进一步，该方法具体包括：[0012]S1：将清洗干燥之后的运输管道浸泡在浓度合适的单宁酸溶液，使管道内壁形成一层均匀的单宁酸薄膜粘附层；[0013]S2：将涂覆了单宁酸粘附层的运输管道放入密封的玻璃干燥器中，引入柔性分子链液体，所述柔性分子链液体为聚二甲基硅氧烷，羟基封端或是氯封端；[0014]S3：通过对干燥器中加温使聚二甲基硅氧烷溶液快速挥发，在涂覆了单宁酸粘附层的管道内壁上沉积上一层柔性聚合物链，形成稳定的润滑层。[0015]进一步，所述单宁酸具有很好的粘附性，所述单宁酸分子含有较多的酚羟基。[0016]进一步，所述单宁酸粘附层的浸泡时间为2小时。[0017]进一步，所述对干燥器中加温使聚二甲基硅氧烷溶液快速挥发为室温25‑50度，反应30分钟。[0018]结合上述的技术方案和解决的技术问题，本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：[0019]第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本专利技术的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本专利技术技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：[0020]本专利技术以单宁酸作为粘附层，在该表面上气相沉积聚二甲基硅氧烷润滑涂层的润滑表面。[0021]本专利技术是利用价格低、易获得的单宁酸作为粘附层，单宁酸具有很好的粘附性，能够在运输管道内壁形成稳定单宁酸薄膜，而单宁酸分子含有较多的酚羟基，形成的单宁酸薄膜表面会暴露出较多的酚羟基活性位点，为嫁接柔性高分子链稳定存在单宁酸薄膜上提供了机会，有利于形成稳定的润滑涂层表面。[0022]通过化学键作用构造的润滑表面能够提高涂层的性能稳定性和机械性，能够有效解决灌注润滑液的构筑润滑涂层易漏油和机械稳定性差的问题。本专利技术的工艺极为简单易于掌握，所需的生产条件容易实现，并且单宁酸和聚二甲基硅氧烷的生产成本低，具有良好的经济效益并且能够实现大规模应用。[0023]第二，作为本专利技术的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：[0024]本专利技术的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：[0025]管道运输是利用管道作为运输工具的一种长距离输送液体或者气体物资的运输方式，在运输石油、复杂液体和化学产品上起着重要的作用。而管道内修饰润滑涂层能够有效地降低运输阻力和运输物质的残留量，大大的降低运输成本，从而带来巨大的经济效益。基于国内管道运输行业的发展现状，单一条运输油的管线就可以实现每年的运输量百万吨到千万顿，所以运输量极大，并且运输管道基本都是埋于地下，占地少，管道运输系统建设周期短，所以地下的运输管道规模庞大，带来的运输量及管道运输市场经济极其可观。以每条运输管道一年的运输量为一千万吨来计算，通过管道内构造润滑表面之后，能过有效地降低运输阻力和运输物资的残留，提高运输效率至少20％，那么一条运输管道一年的运输量提高20％，即一千二百万吨，单一条运输管道一年就能够带来20％的经济效益，将润滑涂层普及到多条甚至全部的运输管道就能增加至少20％的经济增长；并且润滑涂层能有效地保护管道内表面，使其长期保持干净，能过降低50％的人工管道维护费用。通过润滑涂层技术的发展，更能够带动管道运输产业的发展，而管道运输减少了对水资源、土壤资源的污染，可以很好地实现运输工程的绿色化要求。附图说明[0026]图1是本专利技术实施例提供的一种快速构筑润滑管道的制备方法流程图；[0027]图2是本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】 1.一种快速构筑润滑管道的制备方法，其特征在于，通过浸泡方法使管道表面沉积上一层单宁酸涂层，在管道内表面形成一层稳定的润滑涂层；通过控制单宁酸的浸泡时间和浸泡浓度来控制单宁酸的涂层厚度和酚羟基活性位点的密度，调控聚二甲基硅氧烷的气相沉积的时间和温度来控制聚合物分子链的接枝密度。2.如权利要求1所述快速构筑润滑管道的制备方法，其特征在于，通过浸泡方法使管道内表面沉积上一层单宁酸涂层后，气相沉积一层柔性聚二甲基硅氧烷的聚合物链，在管道内表面形成一层稳定的润滑涂层。3.如权利要求1所述快速构筑润滑管道的制备方法，其特征在于，调控管道在单宁酸溶液中的浸泡时间或者改变单宁酸溶液的浓度来控制单宁酸涂层厚度和酚羟基活性位点的密度。4.如权利要求1所述快速构筑润滑管道的制备方法，其特征在于，该方法具体包括：S1：将清洗干燥之后的运输管道浸泡在浓度合适的单宁酸溶液，使管道内壁形成一层均匀的单宁酸薄膜粘附层；S2...

【专利技术属性】 技术研发人员：王德辉，王大贵，邓旭， 申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州， 类型：发明 国别省市：