劉曉實(shí)

（大慶石化工程有限公司，黑龍江 大慶 163714）

高性能熔融結(jié)合環(huán)氧粉末涂料涂裝技術(shù)早在六十年代國(guó)外已開(kāi)發(fā)成功，并開(kāi)始用于管道及設(shè)備和其它物件的涂裝，至今已有四十多年的歷史。由于制粉技術(shù)和設(shè)備的改進(jìn)，尤其是其性能價(jià)格比體現(xiàn)了較大的優(yōu)越性，在八十年代初有較高速的發(fā)展，據(jù)美國(guó)3M公司公布的資料介紹，該公司已累計(jì)涂裝64500公里的管道，并取得顯著的效益。九二年國(guó)際防腐權(quán)威雜志評(píng)價(jià)，該涂裝方法與其它涂層(環(huán)氧煤瀝青、煤焦油瀝青、聚乙烯等)相比是應(yīng)用效果最好，是用戶(hù)優(yōu)先選擇有發(fā)展前途的涂裝方法。又因粉末涂料是以空氣為介質(zhì)，不含有機(jī)溶劑，隨著國(guó)家對(duì)涂料中揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC，Volatile Organic Compounds)含量的控制，粉末涂裝技術(shù)必將越來(lái)越受到人們的重視。

1 SEBF粉末涂料的特點(diǎn)和性能

1.1 SEBF粉末涂料的特點(diǎn)

⑴ 化學(xué)性能穩(wěn)定，耐酸、堿、鹽及污水腐蝕。

⑵ 耐磨擦性能好，比鑄鐵耐磨性高五倍。

⑶ 耐沖擊強(qiáng)度高，受12J沖擊無(wú)脫層、裂紋及損傷。

⑷ 附著力強(qiáng)，將φ30mm兩圓柱用該涂料粘合，可承受5噸以上拉力。

⑸ 涂層厚度可按設(shè)計(jì)要求在0.03～3mm之間調(diào)整。

⑹ 使用壽命可達(dá)30年。

表1 SEBF涂層與同類(lèi)涂層性能比較

表2 SEBF涂層主要耐腐蝕性(浸泡96天)

⑺ 長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)80℃。

⑻ 涂層無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染，符合環(huán)保要求。

1.2 SEBF涂層理化性能

SEBF涂層理化性能指標(biāo)見(jiàn)表1和表2。

2 SEBF粉末熱噴涂原理及工藝

2.1 噴涂原理

SEBF粉末是熱固性環(huán)氧粉末涂料，因此涂裝時(shí)要經(jīng)歷兩個(gè)過(guò)程：一是要求粉末能熔融結(jié)合到工件表面上，該過(guò)程靠工件先預(yù)熱，使粉末噴射到工件表面時(shí)，粉末能熔化結(jié)合在工件表面上；二是粉末熔融在工件表面后，要求涂層內(nèi)發(fā)生樹(shù)脂的固化反應(yīng)，這靠被涂工件再次加熱到規(guī)定的固化溫度，在這個(gè)溫度下，環(huán)氧樹(shù)脂內(nèi)的高分子發(fā)生交聯(lián)固化過(guò)程形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使涂層達(dá)到要求的性能。

2.2 噴涂工藝

2.2.1 工件表面預(yù)處理

這是涂裝成敗的關(guān)鍵因素之一，如果工件待噴涂表面帶有水分、油脂、污垢或灰塵，粉末涂料與基體表面之間就會(huì)有一層隔膜，不能很好的互相嵌合，如果表面光滑，粉末只是虛浮地沉積，就會(huì)隨著涂層的逐漸增厚而脫落，所以為保證涂層與工件的結(jié)合強(qiáng)度，要求工件表面必須無(wú)油、無(wú)水、無(wú)銹、無(wú)污且具有一定的光潔度、粗糙度和活化度。本工藝采用噴砂法進(jìn)行處理，噴砂后用凈化風(fēng)吹凈基體表面附著的砂?；覊m，清潔度達(dá)Sa2.5級(jí)，粗糙度達(dá)80～100μm。

工件表面經(jīng)噴砂處理后，由于停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或其它原因致使基體表面明顯變質(zhì)時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行噴砂處理；工件表面經(jīng)噴砂處理后，應(yīng)盡快入加熱爐加熱，其間隔時(shí)間越短越好，一般不超過(guò)4小時(shí)。

2.2.2 工件預(yù)熱

預(yù)熱溫度為230℃～270℃，預(yù)熱時(shí)間為20～30min。

2.2.3 粉末噴涂

工件預(yù)熱出爐后，法蘭端面采用靜電槍?zhuān)軆?nèi)表面采用摩擦槍噴涂SEBF粉末，按照噴粉參數(shù)確定噴槍來(lái)回行走次數(shù)，噴涂時(shí)環(huán)境大氣溫度要高于5℃。噴涂設(shè)備示意圖見(jiàn)圖1

2.2.4 涂層固化

圖1 噴涂機(jī)組示意圖

粉末噴完后，工件再次入爐固化。粉末被吸附在管壁后，要有充分的熔解、流平和固化過(guò)程，固化溫度越高，涂層成膜的時(shí)間就越短，為了使涂層均勻、完整、無(wú)針孔，固化溫度是關(guān)鍵參數(shù)。如果固化溫度太高，會(huì)浪費(fèi)能源，固化溫度太低，涂層的流平性和耐熱性就會(huì)差。因此，固化溫度必須進(jìn)行可靠的操作和控制，固化溫度為250℃±10℃，固化時(shí)間20min。

3 應(yīng)用情況

自1995年以來(lái)，SEBF粉末噴涂管在大慶地區(qū)酸、堿、鹽管線(xiàn)和輸水輸油管線(xiàn)的防腐上得到了廣泛的應(yīng)用，已累計(jì)涂裝管線(xiàn)215公里，管件10000多件。2011年8月我們分別對(duì)2005至2010年之間投用的化工廠(chǎng)設(shè)備及脫鹽水管線(xiàn)、熱電廠(chǎng)硫酸管線(xiàn)、水汽廠(chǎng)化工污水管線(xiàn)、喇嘛甸化工廠(chǎng)鹽酸管線(xiàn)進(jìn)行拆管檢查，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)五年的使用，管內(nèi)涂層表面略有粗糙，但涂層無(wú)脫層、裂紋、變色、溶解等現(xiàn)象，使用效果非常好。

結(jié)語(yǔ)

SEBF粉末涂料的使用情況表明了它優(yōu)良的防腐及物理力學(xué)性能，隨著化工設(shè)備及管道建設(shè)工程輸送介質(zhì)的多樣化，它必將得到更廣泛的應(yīng)用。

同溶劑型防腐涂料相比，粉末涂料不含有機(jī)溶劑，消除了溶劑的損耗，同時(shí)減少了對(duì)環(huán)境的污染，也減少了對(duì)人體的毒害，而且也不會(huì)發(fā)生有機(jī)溶劑燃爆危險(xiǎn)。

一定要注意噴涂前的清理和吹掃工作，噴涂參數(shù)、加熱爐溫度及入爐時(shí)間的控制是重要的。

[1]虞兆年.防腐蝕涂料和涂裝[M].化學(xué)工業(yè)出版社，1998.

[2]李國(guó)萊等.重防腐涂料[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社，2000.