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儲油罐內(nèi)襯導靜電材質(zhì)添加量對樹脂粘度的影響

 

一、引言 
  隨著我國石油工業(yè)的迅速發(fā)展,不論在油田、煉廠、長距離輸油管道、各類油庫都必須大量建設(shè)儲油罐和地上、地下管道,而且,油罐的容量和長輸管道的口徑均有向大型化發(fā)展的趨勢。為了節(jié)約鋼材,玻璃鋼(雙壁)儲油罐將是今后存儲石油的首選產(chǎn)品,其耐腐蝕性好,使用年限長。因其具有雙層罐壁,可以實時監(jiān)測油罐的滲漏,及時做出處理,減少石油泄漏對環(huán)境的污染。 
  但是,作為非金屬罐,玻璃鋼為絕緣材質(zhì),導靜電工藝就成了儲罐制作中至關(guān)重要的一步。GB/T 50156-2012《加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》中明確規(guī)定:與罐內(nèi)油品直接接觸的玻璃纖維增強塑料等非金屬層,應滿足消除油品靜電荷的要求。 
  本文以對笨樹脂為基體,分別添加不同比例的石墨、碳黑、云母三種不同的導靜電材質(zhì),借助旋轉(zhuǎn)粘度計,計算出每組混合樹脂的粘度值,選擇出*佳的儲罐內(nèi)襯層樹脂/導靜電材質(zhì)配比工藝。 
  二、實驗原料及試樣制備 
  1.主要原料及設(shè)備 
  1.1 主要原料 
  1.1.1康特牌導電云母:耐酸、堿及有機溶劑,800℃以下穩(wěn)定、阻燃,平均粒徑為25μm,密度ρ≤3.6g/cm3,顏色為淺灰色,粉體電阻率小于50Ω.cm; 
  1.1.2碳黑:顏色為黑色,平均粒徑25μm,表面積65m2/g,吸附值1.47cm3/g; 
  1.1.3石墨:耐酸、耐堿、耐光、耐有機溶劑,顏色為灰黑色,片狀,并具有金屬光澤,耐熱性大于450℃,平均粒徑為1μm(小于1μm的粒子占70%以上),密度ρ=2.2g/cm3; 
  1.1.4改性對笨聚酯樹脂:預促進、觸變性改性對笨樹脂,高分子量、高交聯(lián)密度對笨聚合物,熱變形溫度高達127℃,不含酯化催化劑,具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和抗起泡性,耐酸、鹽溶液和極性溶劑性能好,通過UL1316認證。 
  1.2主要設(shè)備 
  1.2.1旋轉(zhuǎn)粘度計; 
  1.2.2小型球磨機; 
  1.2.3電子天平、分析天平; 
  1.2.4量杯、攪拌棒、稱量紙等 
  2.試樣制備 
  2.1 實驗配方確認 
  每個試樣對笨樹脂的質(zhì)量均為100g,通過對比石墨、碳黑、云母三種材質(zhì)的技術(shù)特性,分別選擇不同含量的石墨,云母,碳黑,以及純樹脂,對同種材質(zhì)不同比例以及同種比例不同材質(zhì)的混合樹脂粘度值進行比較分析。 
  2.2 實驗步驟 
  2.2.1準確稱量對笨樹脂及導靜電材質(zhì)的質(zhì)量; 
  2.2.2測量純樹脂的粘度值,用于后續(xù)比較; 
  2.2.3將導靜電材質(zhì)分別倒入各自的樹脂中,放到球磨機中充分攪拌均勻; 
  2.2.4利用旋轉(zhuǎn)粘度計測試每個試樣的粘度值; 
  2.2.5計算出平均粘度值。 
  三、結(jié)果與討論 
  借助旋轉(zhuǎn)粘度計,測出純樹脂的粘度值為297mpa.s,之后按照實驗步驟,依次測出不同材質(zhì)不同比例條件下混合樹脂的對應粘度值,相關(guān)實驗數(shù)據(jù)見表1-3和圖1。 
  由表1和圖1可以看出,添加石墨的對苯樹脂,其粘度值明顯提高。從圖1可以看出,粘度值的增長趨勢大致分為三個階段:在石墨含量為10%時,粘度達到439mpa.s,滿足手糊樹脂的粘度要求(425mpa.s-500mpa.s);當石墨用量大于10%但小于25%時,粘度值的增長趨勢變大,表現(xiàn)為圖1中的曲線斜率變大。隨著增長趨勢增大,混合樹脂粘度值明顯增大,當石墨含量為25%時,粘度值已達到1000mpa.s,這遠遠大于手糊樹脂的粘度要求;當石墨含量超過25%時,混合樹脂粘度值的增長趨勢明顯變大,粘度值也迅速增長。 
  隨著石墨含量的增加,石墨粉在絕緣樹脂中彼此接觸或靠近的機會變大,有利于在涂層中形成電子通道,利于靜電的傳導,但同時,也使得樹脂的粘度值增大,給儲罐的制作工藝帶來很大的麻煩。從表1和圖1可以看出,當石墨含量為8%~11%時,粘度值均滿足手糊樹脂制作要求。 
  由表2和圖1以看出,添加碳黑對于樹脂粘度值影響較大。當碳黑含量達到3%時,混合樹脂粘度值已超過600mpa.s,但由于碳黑量較小,碳黑粉在樹脂中彼此并未充分接觸或靠近,這會影響樹脂的導靜電能力。 
  由表3和圖1以看出,云母添加量對于樹脂粘度值影響偏小,當云母含量達到25%時,樹脂粘度值為596mpa.s。 
  從圖1出,碳黑對于樹脂粘度值影響程度*大,石墨其次,云母*小。考慮到儲罐內(nèi)襯導靜電性能,同時便于手糊樹脂的操作和節(jié)約原材料,擬在內(nèi)襯樹脂中使用石墨作為導靜電材質(zhì),添加量為10%左右。 

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