消防管道涂塑用粉末涂料的制备研究

http://news.dichan.sina.com.cn慧聪作者:梁琳俐,肖善红,李磊,汪锋2012/5/9 9:31:28 新浪地产
提要:热喷涂法是将工件预热到环氧树脂熔融温度以上,将粉末涂料喷涂在工件的表面上,借助工件的热量使粉末熔融,形成平整的涂层。消防管道专用粉末涂料涂层的性能除取决于件预热温度外,还与烘烤温度及烘烤时间密切相关。

  由表2可知,这种消防管道专用粉末涂料涂塑时的预热温度范围很宽,而且可以实现低温预热,在130℃预热30min涂塑后的涂层也能通过《自动喷水灭火系统第20部分:涂敷钢管》标准要求的所有试验,这可大大节约能源消耗,降低消防管道涂塑成本。

  4.2.3涂敷

  经过表面处理及预热后的管件,可以进行粉末涂料涂装了。不管采用哪种涂敷方法,涂层的厚度都要满足《自动喷水灭火系统第20部分:涂敷钢管》标准中提出的公称通径DN≤65mm,涂层厚度>300um,公称通径DN≥80mm,涂层厚度>350um的要求。

  4.2.4烘烤(后固化)

  消防管道专用粉末涂料涂层的性能除取决于件预热温度外,还与烘烤温度及烘烤时间密切相关。粉末涂装后的消防管道被置于烘烤炉中烘烤,如果烘烤温度达不到规定温度或者烘烤时间达不到规定时间,涂膜的交联固化不完全,将影响涂膜的物理力学性能。反过来烘烤温度过高或者烘烤时间过长,使涂膜变色或老化而影响涂膜的各种性能。因此,在烘烤固化过程中的烘烤温度和时间的控制对涂膜性能有着重要的作用。在实际生产中,可根据被涂物的材质、热容量和厚度等条件的不同设定不同的烘烤温度和烘烤时间,一般烘烤温度可设定在160~200℃之间,烘烤时间为10~30min.

  4.2.5冷却

  因为粉末涂料的烘烤温度比较高,所以被涂物出炉时的温度也比较高,出炉以后需要放置一定时间才能冷却到可以手摸的温度(40℃以下)。被涂物的冷却有两种方式,一种是强制性冷却;另一种是自然冷却。强制性冷却是采用冷风吹冷却或用凉水等介质进行冷却。对于潜热较大的被涂物,如果采用自然冷却方式,冷却速度慢,在生产线上停留的时间就相应较长,这样生产线也不得不相应加长。因此,以采用强制性冷却工艺为宜,这样可以缩短涂装生产线和涂装时间。

  注:此处讲的自然冷却,绝不可不出炉随炉冷却。若随炉冷却,涂层将长时间承受高温老化,寿命大大缩短。

  4.3性能测试

  按照《自动喷水灭火系统第20部分:涂敷钢管》标准中要求的消防管道公称通径大小及涂层厚度,采用热喷涂法或真空吸涂法或流化床法进行涂塑,然后按照此标准中要求的管件长度从涂塑后的消防管道上截取试验所用的样品,按照标准中规定的方法进行耐高温、耐低温、附着力等试验,结果都能通过。

  并且,用本文研究出的消防管道涂塑用粉末涂料,涂覆在四个不同生产厂家生产(四个生产厂家为:天津友发钢管厂、衡水钢管厂、上海劳动钢管厂、天津利达钢管厂)的镀锌管上,分别做耐热水煮试验,按照CJ/T120-2008附录A描述的方法,在95℃±3℃的热水中煮24h,或者在75℃±3℃的热水中煮48h,结果测试涂层的附着力都小于3级。

  4.4修补

  在涂装过程中或涂塑产品安装使用过程中,发现涂层有缺陷或受到损伤,都应及时进行修补。如果涂层遭受大面积破坏,则可将涂层用高温燃烧法去除涂层,将基材重新喷砂处理后再涂塑同样的粉末涂料。如果涂层只是局部有损伤,则可用环氧修补胶修补,也可用局部加热法以同种涂料进行补涂。

  4.4补涂

  在管件预热并涂塑后,在进入烘箱烘烤之前,质检人员会用测厚仪测量涂层厚度是否达标,一旦发现有些地方涂层较薄,可以用粉笔将该处标记出来,然后将涂塑后的管子放入烘箱进行固化,在固化至10~15min时将管件从烘箱中取出,在粉笔标记过的地方重新涂覆消防管道涂塑用粉末涂料,再测量涂层厚度,然后将厚度合格的管件放入烘箱中继续固化15~20min。

  5结论

  通过选用环氧树脂做成膜树脂,以及合适的固化剂、助剂、颜填料,并配合适当的粉末涂料生产工艺及钢管涂塑工艺,完全可以制备出满足《自动喷水灭火系统第20部分:涂敷钢管》标准中所有试验要求的消防管道专用粉末涂料。并且该产品可用于涂塑镀锌管,并能通过CJ/T120-2008附录A中要求的热水煮后附着力的测试。

  参考文献

  1.南仁植编著.《粉末涂料与涂装工艺研究》第二版.北京:化学工业出版社,2008.32-37

  2.CJ/T120-2008《给水涂塑复合管道》

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