石油天然气管道外涂环氧粉末涂料

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianxiangqiao
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石油天然气管道运输已有100多年的历史,管道腐蚀一直是制约其发展的主要问题。热熔结环氧粉末涂料(FBE)因其附着力高、防腐性能强、机械性能优异的特点,已成为最重要的管道防腐涂料。原料、配方设计以及涂装工艺,是决定环氧粉末涂料性能的主要因素。本文通过对基体树脂、固化剂、改性剂、填料、助剂等组分进行性能分析和筛选,设计了一种防腐性能优异的环氧粉末涂料配方,并制定了合适的粉末制备及涂装工艺。主要内容如下:(1)分析了纯环氧体系、环氧/聚酯体系、纯聚酯体系粉末涂料的防腐性能,发现环氧粉末涂料对管道的防腐蚀作用优良。与传统双酚A型环氧树脂相比,酚醛改性环氧树脂具有更多的环氧基团,涂层交联密度更高,防腐性能更加优异。实验结果显示酚醛改性树脂会降低涂层柔韧性,因此,在双层热熔结环氧粉末涂料涂装时面层应采用不含酚醛改性树脂的纯环氧粉末涂料。(2)分析了固化剂对纯环氧粉末涂料性能的影响,发现与酚类固化剂相比,双氰胺作为固化剂时,涂层交联密度高、致密性好、防腐性能更强。双氰胺固化剂N-H键难以打开,反应速率较慢,需加入催化剂提高固化速率。(3)研究了填料对涂层性能的影响。硅灰石、云母粉等硅酸盐类填料比硫酸钡、碳酸钙填料具有更好的防腐性能,最佳添加量为30~35%。添加高密度聚乙烯蜡粉可以有效改善环氧粉末涂层的抗划伤性能,且对其它性能几乎没有影响,最佳添加量为2%。(4)探讨了涂料制备与涂装工艺。应控制物料在挤出机中的停留时间与温度。底材涂装前应进行喷砂处理,并预热至230~240℃;单层FBE涂装时,适宜的涂层厚度为300-400μm,双层FBE涂装时,底层、面层适宜厚度分别为300-400μm、400-500μm。(5)制备的粉末涂料应用于澳大利亚石油管道项目,性能良好。
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