本发明涉及高纯特种气体包装物的处理,尤其是一种高纯特种气体气瓶内壁的处理方法。
背景技术:
1、随着电子、光纤及航空航天工业的飞速发展,对气体质量提出了越来越高的要求,这就要求充装气体以前,对包装容器进行严格的内表面处理,否则将影响气体的质量。包装容器对气体质量影响的原因很复杂,如气体组分被容器内表面的铁锈吸附;气体组分溶解在残留于容器中的水分里或与水分起反应;各组分气随压力波动,在容器内表面上产生吸脱附效应等。
2、包装容器内表面的处理方法很多,如:充入待装气或氧化性气体进行预处理,改进容器材质,在容器内表面上进行金属镀覆、有机物涂覆或铝合金容器采用光谱密封,钢制容器采用电解抛光等自身处理技术等等。
3、中国专利cn101922004a开了一种高压无缝钢质气瓶的内壁处理方法,其步骤如下:气瓶内壁打磨;气瓶内壁清洗。气瓶内壁磷化:将四合一磷化液装入气瓶,堵住瓶口,把气瓶平放于气瓶滚动机上,旋转滚动5~15min;清洗与除灰;用钨钼合金钢球打磨气瓶内壁;用去离子水清洗至电导率≤0.5us/cm;真空烘干。
4、中国专利cn105782706a:公开了一种涂覆有石墨烯-硅-锆复合防腐内层的高纯气体贮运钢瓶的制造方法,工艺如下:采用如下工艺进行:将由石墨烯粉、二氧化硅粉和二氧化锆粉组成的原料用水调匀,形成浆状液体;然后将浆状液体采用多次喷涂和干燥的方式涂覆在钢质瓶体的内层,形成涂层;然后将带有涂层的钢质瓶体置于电炉内,采用多段升温方式对涂层进行烧制,使二氧化硅充分均匀熔融并与石墨烯粉和二氧化锆粉结合;然后再自然冷却;最后进行退火,制得高纯气体贮运钢瓶,该钢瓶适于装运高压高纯标准气体。
5、中国专利cn104128294b:公开了公开了一种大容积钢质无缝气瓶内喷涂工艺,内喷涂处理前,内抛丸清理30-60分钟,水清洗内壁2-3次,高温蒸汽脱脂烘干;然后使用标准片对比检查内壁是否达到sa2.5,然后用紫外线灯检查气瓶内部。内壁检查合格后,送到内喷涂室开始内喷涂;将气瓶送至内喷涂室,打开静电发生器,设定工作参数;将喷涂好的气瓶进行固化处理,在烘干过程中烘干炉炉温温差必须控制在5℃以内。炉温达到230℃后保持3-5分钟。
6、针对当前专利及现有技术工艺所应用的高纯气体充装过程,我们注意到高纯特种气体产品的最终质量稳定性尚存在优化空间。具体而言,产品中不纯气体含量、金属离子残留以及水分等杂质的控制水平仍有待显著提升,以确保产品达到更高标准的纯净度要求。因此,有必要对充装工艺进行进一步的精研与改进,以有效降低这些不良组分的含量,从而提升高纯特种气体的整体质量稳定性。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种高纯特种气体气瓶内壁的处理方法。
2、为实现其目的,本发明采用的技术方案如下:
3、一方面,本方法提供一种高纯特种气体气瓶内壁的处理方法,其操作步骤为:
4、s1清理:将抛光好的气瓶依次进行有机溶剂、水、酸、水洗涤;将洗涤后的气瓶在350-400℃温度下烘烧10-15min后,冷却至室温;
5、s2喷砂:采用20目细度砂进行内壁整体均匀喷砂,最终在气瓶内部形成粗糙度为0.2mm的喷砂层;
6、s3喷涂前处理:将喷砂后的气瓶表面进行吹扫后,于130-150℃温度下的烤炉中干燥处理1-3h后;
7、s4底漆喷涂:在260-280℃温度下,对气瓶内壁进行厚度为0.2mm的底漆喷涂,在烤炉中烘烤1-3h;
8、s5面漆喷涂:在320-350℃温度下,采用静电喷涂方式将含氟聚合物面漆均匀喷涂,在450-470℃温度下,烧结1-3h;重复操作,多次喷涂、烧结,面漆喷涂厚度为1.2mm;
9、s6清洗、烘干:对上述包装物分别采用酸、高纯水洗涤4次,放入180-200℃烘箱中2-4h。
10、优选地,所述有机溶剂为丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇中的一种。
11、优选地,所述水的电阻率为17-20mω。
12、优选地,所述酸为硫酸、硝酸、硫酸、氢氟酸中的一种。
13、另一方面,本方法还提供含氟聚合物面漆的制备方法,通过丙烯酸全氟烷基乙酯、双-(2-甲基烯丙基)环辛-1,5-二烯钌、(-)-ipc2b(烯丙基)硼烷、苯乙烯进行乳液共聚合,得到含氟聚合物面漆,可以增加对氢氟酸腐蚀的效果。
14、进一步的,所述含氟聚合物面漆的制备方法为:
15、a1:按重量份,称取1-3份十二烷基硫酸钠、1-3份壬基酚聚氧乙烯醚、20-30份正丁醇、20-30份四氟丙醇、10-15份丙烯酸全氟烷基乙酯、0.0005-0.005份双-(2-甲基烯丙基)环辛-1,5-二烯钌cas:12289-94-0、0.003-0.06份(-)-ipc2b(烯丙基)硼烷cas:85116-38-7、40-55份苯乙烯、200-300蒸馏水,加入至高压反应釜中,在氮气保护下,升温至40-45℃,高速搅拌,待乳液变为稳定的白色,继续升温至60-80℃,加入3-7份引发剂,反应4-7h,得到含氟聚合物面漆。
16、进一步的,所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二(2,4-二氯苯甲酰)、过氧化二乙酰、过氧化二辛酰、过氧化二月桂酰、二异丙苯过氧化物、二叔丁基过氧化物、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈中的一种。
17、本发明的一种高纯特种气体气瓶内壁的处理方法,本发明与现有技术相比,具有以下显著效果:
18、1、制备本发明的含氟聚合物面漆中,全氟酯的作用是关键的,全氟酯的氟元素含量高,使得其具有极强的疏水性和极低的表面能,这有助于形成一道坚固的屏障,抵御氢氟酸等强腐蚀性化学品的侵蚀;此外,全氟酯中的碳-氟键极性很强,这种稳定的化学键能够有效防止化学反应的发生,进一步保护材料不被腐蚀;
19、2、双-(2-甲基烯丙基)环辛-1,5-二烯钌能够与单体中的其他组分形成稳定的络合物,这在聚合过程中有利于形成更加紧密和有序的聚合物链;这种结构上的优化同样提升了聚合物对化学腐蚀的抵抗力;硼烷在聚合过程中可以形成交联结构,这些交联点增强了聚合物的整体硬度及其抗化学侵蚀的能力;特别是当聚合物面临氢氟酸的强烈腐蚀时,这种三维网络结构提供了额外的保护层。
1.一种高纯特种气体气瓶内壁的处理方法,其操作步骤为:
2.根据权利要求1所述的一种高纯特种气体气瓶内壁的处理方法,其特征在于:所述有机溶剂为丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种高纯特种气体气瓶内壁的处理方法,其特征在于:所述水的电阻率为17-20mω。
4.根据权利要求1所述的一种高纯特种气体气瓶内壁的处理方法,其特征在于:所述酸为硫酸、硝酸、硫酸、氢氟酸中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种高纯特种气体气瓶内壁的处理方法,其特征在于:所述的含氟聚合物面漆的制备方法为:
6.根据权利要求5所述的一种高纯特种气体气瓶内壁的处理方法,其特征在于:所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二(2,4-二氯苯甲酰)、过氧化二乙酰、过氧化二辛酰、过氧化二月桂酰、二异丙苯过氧化物、二叔丁基过氧化物、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈中的一种。
