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                涂塑鋼管常用的塑料粉末簡介

                來源:http://www.xddwd.com/news/158.html

                涂塑鋼管常用的塑料粉末涂料;聚乙烯粉末涂料;環氧樹脂和聚氯乙烯粉末涂料;聚苯硫醚及其他塑料粉末涂料;鋼管涂塑預處理———噴丸處理;鋼管涂塑預處理———化學處理;涂塑前的鋼管加熱;鋼管涂塑法———擠壓包覆法;鋼管涂塑法———靜電噴涂法;鋼管涂塑法———壓送涂覆法;鋼管涂塑法———幕簾散布涂覆法;鋼管涂塑法———旋轉涂覆法;鋼管涂塑法———流動槽涂覆法;鋼管涂塑法———火焰噴涂法;鋼管涂塑膜厚與塑粉用量;涂塑鋼管的精加工與修補;涂塑鋼管的質量檢測;幾種專用涂塑鋼管的生產工藝及特點。

                1、什么是塑料粉末涂料涂塑鋼管是以鋼管為基體,在鋼管表面上涂覆一層塑料膜。這層塑料膜可用液體塑料涂覆,也可以用固體塑料涂覆,而用固體塑料涂覆的最佳方案就是把塑料粉碎成粉末狀,散布于加熱的鋼管壁上熱熔成膜。塑料粉末涂料就是以塑料為主加入一些助劑,經混煉、擠出、粉碎而制成。由于塑料的種類很多,加之添加的助劑不同,因而目前塑料粉末涂料的種類至少有數百種。

                2、塑料粉末涂料的主要種類塑料粉末涂料是以粉末塑料為主體的一種涂料,它的性能基本上由主體塑料的性能所決定。塑料根據受熱后的性能變化,可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。熱塑性塑料一般以聚合類樹脂為基本成分,加入少量的穩定劑,潤滑劑或增塑劑(也可不加入)制取而成。這類塑料的特點是受熱后軟化,具有可塑性,且可反復塑制。通常熱塑性塑料具有優良的耐化學腐蝕性,韌性和延伸率。常用的熱塑性塑料有:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸脂、聚四氟乙烯、尼龍、聚苯硫醚、氯化聚醚、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等。熱固性塑料以濃聚類樹脂為基本成分,加入填料、固化劑等添加劑而制成。這類塑料在一定溫度條件下固化成型后,成為不溶狀態,再受一般熱也不會軟化,只有在強熱下才被分解、破壞,不可反復塑制。熱固性塑料因分子量較小而具有較好的固化流平性和潤濕性,這就使其在涂覆鋼管時對管體的粘附力強,并能使涂塑鋼管獲得較平滑的塑膜表面。常用的熱固性塑料有:環氧樹脂、酚醛樹脂、氨基樹脂等。

                根據以上塑料的分類,塑料粉末涂料也分為熱塑性粉末涂料和熱固性粉末涂料兩大類。但需特別指出的是,并非所有塑料都可作塑料粉末涂料,因此,塑料粉末涂料的品種要比塑料的品種少。

                目前世界各國所采用熱固性粉末涂料主要有:環氧粉末涂料、環氧酚醛粉末涂料、聚酯粉末涂料、環氧-聚酯粉末涂料。其中,環氧粉末涂料是應用最早的品種,也是目前產量占據首位的塑料粉末涂料,廣泛應用于靜電噴涂工藝,在裝飾性涂塑中占有很重要的位置;而環氧酚醛粉末涂料因其具有較高的耐化學腐蝕性能,所以多用于防腐蝕涂塑層。

                熱塑性粉末涂料目前主要有:聚乙烯粉末涂料、聚氯乙烯粉末涂料、聚丙烯粉末涂料、氯化聚醚粉末涂料、尼龍粉末涂料、聚苯硫醚粉末涂料等,這些熱塑性粉末涂料各具優缺點。目前大量用于涂塑鋼管的熱塑性粉末涂料,主要是線性低密度聚乙烯粉末涂料(LLDPE);在未來較具發展前途的是聚苯硫醚粉末涂料(PPS)。

                3、用于涂塑鋼管的幾種主要塑料粉末涂料塑料粉末涂料盡管品種較多,但目前用于防腐蝕涂塑鋼管的僅有少數幾種。這是因為,各種塑料粉末成膜后其防腐蝕效果的差異并不大,而塑料粉末的價格和涂覆工藝費用卻有一定差異。因此,若涂塑鋼管在低于60℃溫度條件下使用,一般都采用聚乙烯粉末涂料;若在低于100℃溫度條件下使用,則一般采用環氧樹脂粉末涂料,這兩種粉末涂料占據涂塑鋼管市場的90%以上。此外,尚有耐高溫要求的涂料,如石油行業需要耐200℃左右高溫且仍具有優良防腐蝕效果的涂料,而聚苯硫醚粉末涂料就符合這一要求,有待進一步開發利用。

                4、涂塑鋼管對塑料粉末涂料性能的要求涂塑鋼管因其主要用于防腐蝕方面,因而對塑料粉末涂料的性能要求主要有以下幾點:

                (1)塑料粉末成膜后的防腐蝕能力要強。根據所輸送腐蝕介質的濃度、溫度和腐蝕程度,要求所涂塑膜必須具有極強的耐腐蝕性能。若所輸送的介質是氣體,那么,涂塑鋼管的塑膜一般應能耐CO,CO2,O2,H2S,H2,CH4等氣體的腐蝕;若輸送液體,則應能耐各種濃度的酸、堿、鹽類溶液(強氧化性濃酸,但濃硫酸、濃硝酸、鉻酸除外)及各種溶劑的腐蝕。

                (2)塑料粉末成膜后對鋼管基材有較強的附著力。塑膜的附著力與涂塑鋼管的使用壽命之間有著密切的因果關系。塑膜的附著力主要取決于塑膜自身性能。一般說來,熱固性塑膜要比熱塑性塑膜的附著力強,而熱塑性塑料又以氟塑料的附著力為最差。所以,有些塑料不能粘結在鋼管壁上,就不能用于鋼管涂塑。為提高塑膜對鋼管基體的附著力,需要對鋼管表面進行磷化處理,尤其是噴丸處理,這會大大增加塑膜的附著力。

                (3)要具有符合要求的涂膜厚度,以確保涂塑鋼管的防腐蝕效果。一般說來,裝飾性涂膜厚度可以控制在30~ 100μm,而防腐蝕用的涂塑鋼管,則涂膜厚度應控制在300~ 3 000μm,如有特殊要求,膜厚可達5~ 8mm。眾所周知,塑料的熱容較大(熔融時吸收熱量大,冷卻時放出的熱量也多),因此塑膜厚度增大,在冷卻時體積收縮也大,內應力就隨之增大,這就使厚塑膜的耐環境應力裂化及附著力等性能均比薄塑膜差。怎樣解決塑膜厚度增大與附著力下降這一矛盾,也是對塑料粉末涂料提出的性能要求。環氧樹脂粉末涂料對鋼管基體的附著力較強,甚至可以作為粘結劑使用;但其塑膜韌性較差,因而涂層不能太厚,一般應控制在0.5~ 0.8mm。聚乙烯粉末涂料的厚膜性好,甚至可以涂3~ 5mm厚;但聚乙烯涂層的附著力差,因此需要在聚乙稀塑料粉末涂料中添加一定量的改性劑,以提高其附著力。同時,對鋼管表面進行噴丸處理,使鋼管表面形成粗糙度為40~ 60μm的凹凸不平面和細小毛刺,以擴大塑膜與鋼管基體的接觸面積,增加機械附著力。

                (4)涂塑鋼管的使用環境惡劣,因此必須要求所涂的塑膜不僅要有較強的抗腐蝕能力,還必須具備抵御大氣、土壤、陽光的侵蝕,即要有防紫外線輻射和由于風化而使塑膜變質老化的能力。

                (5)涂塑鋼管的塑膜,必須有一定的機械強度和柔韌性。由于是用來輸送流體,因此要求涂塑鋼管的塑膜光潔度高,耐磨性能好,不與輸送的介質有任何化學反應和溶脹。

                一般說來,塑料的機械性能會隨著溫度的升高而降低,因此各種塑料涂層一般都有一個使用溫度上限,超過這個上限,塑膜的性能將會顯著變差,甚至失去防腐蝕性能,堵塞管道。這一點必須引起高度重視。

                (6)所涂塑膜必須要有一定的使用壽命,不能因為耐環境應力裂化性能太低,而使塑膜在使用期內受力較小的情況下發生破裂,造成涂塑鋼管防腐蝕性能的破壞,影響管道使用壽命。

                (7)塑料粉末添加劑中不應有吸濕性大的材料,否則涂塑時容易發生氣孔等缺陷。

                5、適用于不同用途的塑料粉末涂料的開發涂塑鋼管因具有優良的防腐蝕性能而在眾多行業中使用,不同的行業對涂塑鋼管的特殊性能要求也不同,這就產生出各具特殊性能的專用涂塑鋼管。要生產出專用涂塑鋼管,就必須開發出適用的塑料粉末涂料。如,用于從海底抽吸錳礦石的涂塑鋼管,既要有較強的防海水腐蝕性能,還需具有較強的耐磨性能。日本DHF株式會社為此研制出用于輸送泥漿和抽吸錳礦石的涂塑鋼管,所用的塑料粉末涂料是聚氨基甲酸乙脂。德國曼內斯曼公司所開發的環氧酚醛涂料,用于涂覆輸送石油天然氣的鋼管,效果良好。我國廣州市化學工業研究所等單位研制生產的聚苯硫醚粉末涂料,性能優良,能耐260℃的高溫。在開發新的塑料粉末涂料的過程中,需注意兩個問題,一是要考慮價格成本,二是要考慮涂塑鋼管生產的設備投資。

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