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时间:2024-03-14 00:56:08 来源:宏赛机械网 浏览量:1

单组分湿固化聚氨酯涂料的涂装工艺

单组分湿固化聚氨酯涂料的涂装工艺

2018年11月30日

单组分湿固化聚氨酯卷簧涂料的涂装工艺

房石材吧台 力,李俊霞 ( 河北石家庄正元化工公司,河北石家庄,050051)

李敏风 ( 中国涂料工业协会专家委员会,北京 100079)

0 引言

冷排装置是化工厂的关键设备,由并排分列的碳钢管组成,管壁厚 4~8 mm,管径 8~12 mm。钢管内通H2S、SO2、NO2 等混合气体;外侧温度 150~170℃ ;一年365 d 需不停喷洒循环水进行冷却;水中添加有防污、防藻类等试剂,腐蚀环境恶劣。若冷排装置外侧不喷涂防腐涂料,价值35 万元的设备不到1 a 就会因管壁腐蚀穿孔而报废,经济损失较大中国涂料。2008年起,正元化工公司技术开发部经多方咨询,先后采用了3 种配套涂层:第1 种,无机硅酸锌底漆80 μm 和耐200℃高温有机硅漆 50 μm,总膜厚130 μm,1 年之内起黄豆状涂层脱落;第2 种,酚醛环氧底漆70 μm 和酚醛环氧面漆 80 μm,总膜厚150 μm,2 年之内涂层状态较好,但气温低于0℃施工的涂层脱落严重;第3 种,单组分湿固化聚氨酯底漆 40 μm、单组分湿固化聚氨酯面漆 55 μm 和单组分湿固化聚氨酯面漆 55 μm,总膜厚150 μm,3 年后,涂层完整,无剥落、锈蚀、起泡等状况,清洗后光亮如新。根据上述结果:2010 年本公司选用美国“SWD”公司的单组分湿固化聚氨酯涂料涂覆了十几个冷排装置。该单组分湿固化聚氨酯涂料(下称MCPu)不仅具有优异的防腐性,而且固含量高,VOC(挥发性有机化合物)含量低;施工十分方便,可喷涂,也可刷涂。本文介绍MCPu 的涂装工艺。

1 MCPu 的涂装工艺

MCPu 的主要成分是高性能的聚脲- 聚氨酯树脂,其有独特的成膜机理:

R—NCO+H2 → R—NH2+CO2

R—NCO+R—NH2 →聚脲

在上述反应中有一个吸收水分和释放CO2 的过程,由此可说明MCPu 的涂装施工是决定涂层质量的关键。为此,我们针对冷排装置的腐蚀特点和MCPu的优异性能,采用了以下几方面的涂装工艺。

1.1 表面处理

第1 步,去油:冷排装置在制作过程中,钢材表面难免沾上油污,需用安全性高、毒性小的200# 溶剂汽油(松香水)擦抹去除。

第2 步,喷砂:MCPu 是低表面处理涂料,但对新制造的冷排装置,由于所可以大大提高力学性能处环境恶劣,还是需进行喷砂处理,以保证附着力。喷砂处理后,表面状位移速度调理范围:0.01⑸00mm/min,位移速率控制精度:速率≥1mm/min时态达到2 个质量等级:除锈等级:ISO Sa 2.5 级,平均粗糙度 Rz :ISO 8503 Rz=45~65 μm(设为规定膜厚的1九江/3)。

喷砂的技术条件:

喷砂机类型:压送式喷砂机;压缩空气:安装油水分离器,无油,无水;喷砂压力:0.55~0.65 MPa ;磨料:混合铜矿砂(0.8~3.0 mm),循环使用2 次;喷嘴:材质,碳化钨;结构,“文丘里”;孔径,0.8~1.0 cm。

第3 步,吹灰:用干燥、洁净的压缩空气吹尽灰尘等污物。

1.2 喷涂

MCPu 的性能指标是喷涂的技术依据,见表1。

预涂:冷却装置中的电焊缝和切割边等,由于受热应力的影响,特别容易锈蚀,对这些部位进行预涂是涂装工艺的关键。预涂只能采用刷涂,不能采用辊涂。MCPu 中可加入专用稀释剂,比例应不超过5%。

涂装方法:虽然MCPu 适应于刷涂、辊涂、有气喷涂、无气喷涂,但由于冷却装置结构复杂,仅北京市就有100多家管径较小,为节省涂料,应采用刷涂,涂层的流平性较好。同样在充分搅拌的前提下,稀释率小于5%。采用刷涂还有一个目的是为了严格控制膜厚。因为MCPu 底漆的黏度较低,具有良好的渗透性,MCPu 膜厚过高,CO2 难以挥发,易使涂层起泡。在MCPu 的施工过程中,应杜绝水分的进入。开罐后的涂料不能搁置过夜,以免影响漆膜质量。另外,在不同的温湿度条件下,严格掌控好涂装间隔时间(见表1),以保证涂层的附着力。

干燥、固化:MCPu 涂层可采用自干固化,无须加热烘烤。

对环境条件的要求:MCPu 可在0℃以下的低温和相对湿度大于95% 的环境条件下施工,但必须切实做好露点管理工作。施工时,钢材(基体)表面温度必须大于露点温度3℃。

单组分湿固化聚氨酯涂料的固化速度取决于温度和相对湿度。若气温过高,固化速度过快,涂层易结皮,影响层间附着力及涂层质量。

2 冷排装置涂层的维修

在冷排装置的使用过程中会发生机械损伤。为保证安全,停用维修后,采用高压水冲去表面污垢,晾干后,去除损坏部位松动的旧漆膜和锈斑;裸露的钢材需打磨至ISO 8501 St 2 级,允许保留牢固的旧涂层和部分轻微锈斑。

刷涂时,在打磨部位先刷涂1 道MCPu 底漆。其余MCPu 旧涂层作打毛处理后,喷涂1 道MCPu 面漆,直至达到规定膜厚。

MCPu 涂料是良好的低表面处理涂料,与旧涂层的附着力优异,节能、降耗扎线带效果十分明显。

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