天然气管道清管器用水溶性PVAL材料制备及性能

针对现有清管器在作业过程中，因管内有效流通面积减小、管道内截面形状改变等现象而造成卡管的问题，研制了一款用于清管器的水溶性聚乙烯醇(PVAL)复合材料。利用PVAL与甘油为基底，分别以淀粉、酯化淀粉、木质纤维素为添加剂，通过熔融共混法制备了水溶性PVAL复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、接触角测量仪、万能拉力试验机及浸泡溶解法，研究水溶性PVAL复合材料的分子结构、微观形貌、热稳定性、表面亲疏水性、力学性能及溶解性能。结果表明，混合不同添加剂后，复合材料在高温环境下的稳定性增强、力学性能提高，材料溶解性、表面亲水性降低。其中添加酯化淀粉的水溶性PVAL复合材料具有较优异的综合性能，热熔温度为114.6℃，200℃高温下的质量保持率为81.28%，热稳定性高；力学性能优异，拉伸强度达到最高为2.0 MPa，在液体环境内作业的稳定性增强，水接触角为29.5°，表面亲水性最低，在常温纯水溶液中浸泡1.5 h后失重率达26%。研究成果可为水溶性清管器的材料遴选及水溶性清管器的研制提供新的解决思路。