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文檔簡介
1、聚脲基礎(chǔ)知識聚脲基礎(chǔ)知識發(fā)布時間:2009年4月21日 20時38分1.1 聚脲涂料的化學原理隨著聚氨酯涂料及聚氨酯彈性體應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大,傳統(tǒng)的涂裝工藝在實際應(yīng)用中遇到不少困難,如一些建筑涂層,礦山機械的高耐磨涂層以及一些特殊場合,需要涂層厚度達幾毫米甚至十幾毫米,若采用手工刮涂,效率低而且外觀差,遇到復(fù)雜結(jié)構(gòu)更是難以施工。另外,由于人們對環(huán)保的日益重視,傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯涂料的使用越來越受限制。正是在這種情況下,無溶劑噴涂聚氨酯(脲)彈性體技術(shù)被開發(fā)成功。該工藝屬快速反應(yīng)噴涂體系,原料體系不含溶劑、固化速度快、工藝簡單,可很方便地在立面、曲面上噴涂十幾毫米厚的涂層而不流掛,因此可部分取代
2、溶劑型聚氨酯涂料,在某些領(lǐng)域還可替代澆注彈性體工藝,是一種新型聚氨酯成型工藝。14.1.1.1 聚氨酯彈性體知識簡介 聚脲涂料又叫噴涂聚脲彈性體,屬于聚氨酯彈性體的一種,因此這里對聚氨酯彈性體作一個簡單介紹。 所謂彈性體是指玻璃化溫度低于室溫,斷裂伸長率50,外力撒除后復(fù)原性比較好的高分子材料。 聚氨酯彈性體是彈性體中比較特殊的一大類,其原材料品種繁多,配方多種多樣,可調(diào)范圍大。聚氨酯彈性體硬度范圍寬,低至邵A10以下的低模量橡膠,高至邵D85的高抗沖擊彈性材料。所以聚氨酯彈性體的性能范圍很寬,是介于從橡膠到塑料的一類高分子材料。 聚氨酯化學結(jié)構(gòu)的特性是其大分子主鏈中含有重復(fù)的氨基甲酸酯鏈段。
3、聚氨酯大分子主鏈是由玻璃化溫度低于室溫的柔性鏈段(亦稱軟鏈段或軟鏈)和玻璃化溫度高于室溫的剛性鏈段(亦稱硬鏈段或硬段)嵌段而成的。低聚物多元醇(如聚醚、聚酯等)構(gòu)成軟鏈段,二異氰酸酯和小分子擴鏈劑(如二胺和二醇)構(gòu)成硬鏈段。在聚氨酯彈性體分子結(jié)構(gòu)中,軟鏈段占的比例比較大,約5090,硬鏈段約占1050。由于硬鏈段的極性強,相互間引力大,硬鏈段和軟鏈段在熱力學上具有自發(fā)分離的傾向,即不相容性。所以硬鏈段容易聚集一起,形成許多微區(qū),分布于軟段相中。這種現(xiàn)象叫微相分離。微相分離是聚氨酯彈性體物理結(jié)構(gòu)的特征。14.1.1.2 噴涂聚氨酯(脲)體系的化學原理 反應(yīng)注射成型(Reaction Inject
4、ion Molding, 簡寫為RIM)技術(shù)是在用聚氨酯硬脂泡沫塑料工藝制備家具等的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。RIM是直接從低粘度的單體或齊聚物制造復(fù)雜制品的一種工藝技術(shù)。這些單體或齊聚物在注入模腔前瞬間碰撞混合,相互活化,在模腔中通過交聯(lián)反應(yīng)或相分離快速固化,形成固體聚合物制品。噴涂聚氨酯(脲)彈性體技術(shù)是在RIM技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,正如聚氨酯(脲)RIM技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了純聚氨酯、聚氨酯(脲)到聚脲三個階段一樣,噴涂聚氨酯(脲)彈性體技術(shù)也經(jīng)歷了三個階段。見表14-1。在聚氨酯體系中,為了提高反應(yīng)活性,必須加入催化劑,聚脲體系則完全不同,它使用了端胺基聚醚和胺擴鏈劑作為活性氫組分,與異氰酸酯組分
5、的反應(yīng)活性極高,無須任何催化劑,即可在室溫(甚至0以下)瞬間完成反應(yīng),從而有效地克服聚氨酯彈性體在施工過程中,因環(huán)境溫度和濕度的影響而發(fā)泡,造成材料性能急劇下降的致命缺點。各反應(yīng)的化學方程式如下:聚氨酯反應(yīng): R-NCO + ROH RHNCOOR聚脲反應(yīng): R-NCO + RNH2 RNHCONHR異氰酸酯與水的反應(yīng):R-NCO + H2O RNHCOOH RNHCOOH RNH2 + CO2(氣體) 表14-1 噴涂聚氨酯(脲)彈性體技術(shù)的發(fā)展階段階段 第一代 第二代 第三代體系 聚氨酯 聚氨酯(脲) 聚脲異氰酸酯組份 MDI基 MDI基 MDI基活性氫組份 伯羥基多元醇、二醇擴鏈劑、催化
6、劑 伯羥基多元醇、芳香族二胺擴鏈劑、催化劑 端氨基聚醚、二胺擴鏈劑主要優(yōu)/缺點 優(yōu) 點:價廉 缺點:對水敏感,極易發(fā)泡;力學性能差等 優(yōu)點:價格適中 缺點:發(fā)泡、力學性能一般 優(yōu)點:對溫度及濕度不敏感,力學性能好,耐老化性能突出 缺點:成本高14.1.1.3 聚氨酯、聚氨酯(脲) 、聚脲體系的劃分2002年美國成立的聚脲發(fā)展協(xié)會(簡稱PDA協(xié)會)對聚脲體系做了界定:凡聚醚樹脂中胺或聚酰胺的組分含量達到80%或以上時,稱為聚脲;凡聚醚樹脂中多元醇含量達到80%或以上時,稱為聚氨酯(有剛性和彈性兩種);凡在這個參數(shù)之間的涂料體系稱為聚胺酯/聚脲混合體系。14.1.1.4 聚脲體系的發(fā)展歷程噴涂聚氨
7、酯彈性體早在20世紀6070年代就已現(xiàn)雛形,主要用于噴砂室地面和大型鋼管內(nèi)襯。德國Beyer公司、美國Ujpjohn公司、Uniroyal公司等相繼進行過開發(fā)研究。當時的工藝與現(xiàn)在有較大的不同,其異氰酸酯組分通常為液化MDI或粗MDI,羥基組分通常為聚醚或聚酯與擴鏈劑、催化劑的混合物,兩組分的比例沒有限制。使用雙組分或三組分的低壓柱塞泵或齒輪泵式的噴涂設(shè)備,采用靜態(tài)或動態(tài)混合方式,原料貯罐需加熱到100左右。由于設(shè)備復(fù)雜、造價高、混合效果不佳、工藝不穩(wěn)定,一直未能得到重視。80年代以后,隨著RIM技術(shù)的發(fā)展、撞擊混合式高壓噴涂設(shè)備的出現(xiàn),噴涂聚氨酯(脲)彈性體技術(shù)開始發(fā)展。該技術(shù)最早在德國、美
8、國開發(fā),Bayer、BASF、Futura和Uniroyal等公司最早開發(fā)噴涂聚氨酯以及聚氨酯(脲)彈性體技術(shù)。美國Texaco(現(xiàn)屬Huntsman)公司Dudley J.Primeaux率先研發(fā)成功噴涂聚脲彈性體技術(shù),1989年首次發(fā)表研究論文。噴涂聚氨酯(脲)彈性體技術(shù)在90年代發(fā)展較快。1991年該技術(shù)在北美地區(qū)投入商業(yè)應(yīng)用,立即顯示出其優(yōu)異的綜合性能,受到用戶歡迎;經(jīng)過不斷的總結(jié)和提高,目前,北美地區(qū)已基本淘汰聚氨酯體系,推廣聚脲體系。開發(fā)噴涂聚氨酯(脲)體系的公司還有Huntsman、Enviro Chem、Speciality Products Inc、Signature Lin
9、ing、Mobile Enterprise和Madison Chemical Industries Inc等。澳大利亞于1993年引進該技術(shù),日本于1995年引進該技術(shù),韓國于1997年引進該技術(shù),并相繼投入商業(yè)應(yīng)用。噴涂聚氨酯(脲)技術(shù)在國內(nèi)開發(fā)歷史雖不長,但由于其成型快速、適應(yīng)性強、可噴涂厚涂層等優(yōu)點,受到業(yè)界的重視,發(fā)展較快,在化工防腐、軍事工程、農(nóng)業(yè)、礦業(yè)等部門得到了應(yīng)用。在我國,青島海洋化工研究院于1995年開發(fā)噴涂聚氨酯技術(shù)的前期探索應(yīng)用,1997年從國外購進了最新的噴涂設(shè)備。湖南湘江涂料集團2000年從美國引進該技術(shù),經(jīng)過消化吸收,從2002年開始已在皮卡車廂耐磨、石油、石化防腐
10、、建筑防水等領(lǐng)域大規(guī)模的推廣應(yīng)用。1.2 聚脲涂料的特點 聚脲涂料通常具有以下特點:(1)不含催化劑,快速固化,可在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂成型,不產(chǎn)生流掛現(xiàn)象,5秒鐘凝膠,10分鐘即可達到步行強度。(2)對水分、濕氣不敏感,施工時不受溫度、濕度的影響。(3)雙組分,100固含量,對環(huán)境友好,可以以1:1的體積比進行噴涂和澆注,一次施工達到厚度要求,克服了以往多層施工的弊病。(4)優(yōu)異的物理性能,如抗張強度、柔韌性、耐磨性等。(5)具有良好的熱穩(wěn)定性,可在150下長期使用,可承受350的短時熱沖擊。(6)可加入各種顏填料,制成不同顏色的制品。(7)配方體系任意可調(diào),手感從軟橡皮(邵A30)
11、到硬彈性體(邵D65)。(8)可以引入短切玻璃纖維對材料進行增強。(9)使用成套噴涂、澆注設(shè)備,施工方便,效率高。(10)設(shè)備配有多種切換模式,既可噴涂,也可澆注。 近年來,噴涂成型(或稱噴射成型)也已成為彈性體一種重要成型方法。聚氨酯(脲)彈性體無溶劑噴涂成型主要是利用壓力將聚氨酯(脲)原料由計量泵輸送至噴槍,經(jīng)過快速混合后,噴至物體表面進行成型。噴涂設(shè)備體積小,重量輕,易于搬運,操作靈活,施工方便,效率高,特別適用于大面積范圍的施工以及容器管道的耐磨、防腐內(nèi)襯保護層的施工。噴涂成型的彈性體無需預(yù)熱和熱硫化。 無溶劑噴涂聚氨酯(脲)技術(shù)的原料體系一般具有以下基本條件。(1) 無溶劑、雙組分、
12、室溫或加熱(70)為低粘度液體。(2) 各組分粘度差異盡量小,一般不要超過300厘泊。(3) 異氰酸酯組分一般為MDI預(yù)聚體。(4) 各組分有良好相容性,反應(yīng)組分混合體積比為1:1,一般不要超過3:1。(5) 固化速度盡量快,但凝膠時間大于5s,以免撞擊混合時凝膠,一般凝膠時間在60s以內(nèi),立面噴涂時凝膠時間應(yīng)短一些,以免流掛。(6) 需用專門設(shè)計的高壓無氣噴涂設(shè)備。1.3 聚脲涂料的原料及制備工藝聚氨酯彈性體的性能由于化學組成的不同可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。用于噴涂聚氨酯(脲)的主要原料有異氰酸酯、低聚物多元醇(多元胺)、擴鏈劑、助劑等。14.1.3.1 原料14.1.3.1.1 異氰酸酯噴涂
13、聚脲彈性體體系最常用的二異氰酸酯是MDI和液化MDI(如碳化二亞胺改性MDI),對性能要求不高的體系也可使用少量聚合MDI(PAPI)。用高2,2-MDI含量的MDI半預(yù)聚體,由于減慢了反應(yīng)性,可改善彈性體的操作性能,彈性體的物理性能也較大地改善。14.1.3.1.2 低聚物多元醇(胺)在噴涂聚胺酯(脲)體系中,采用的低聚物多元醇(胺)有:端伯羥基的低聚物多元醇如聚醚多元醇、聚酯多元醇以及端胺基聚醚。 多元醇需選用以伯羥基為主的產(chǎn)品,以滿足高速反應(yīng)的要求。聚醚多元醇一般采用聚氧化丙烯二醇(PPG),高活性的端伯羥基為主的聚氧化丙烯氧化乙烯多元醇,聚四氫呋喃二醇(PTMEG)等,其中分子量600
14、2000的PPG多用于合成預(yù)聚體,高活性聚醚(分子量在5000左右,官能度為3)既可用于預(yù)聚體,也用于活性氫組分。 端胺基聚醚與異氰酸酯反應(yīng)速度極快,不需要任何催化劑。聚脲涂料體系可適用于立面噴涂,而且力學強度較以聚醚多元醇為主要原料的產(chǎn)品高。這種端氨基聚氧化丙烯可使涂層具有較低的濕氣透過率。Huntsman公司的伯胺基聚氧化丙烯產(chǎn)品(商品牌號為Jeffamine)有兩個系列:其中三官能度的T系列品種有T5000及T3000,其分子量分別是5000及3000;二官能度的D系列品種有D-4000、 D-2000, 它們的分子量分別是4000、2000。Jeffamine聚醚多胺在噴涂聚脲的技術(shù)發(fā)
15、展中起了很大的作用。14.1.3.1.3 擴鏈劑常用的小分子二醇及二胺類擴鏈劑都可用于噴涂聚氨酯(脲)體系。但目前主要采用芳香族二胺。采用二胺作為擴鏈劑,主要原因如下:二胺擴鏈劑固化的涂層的力學強度明顯高于二元醇擴鏈的;胺類擴鏈劑反應(yīng)速度遠較醇類高,可以少用甚至不用催化劑;胺類擴鏈劑具有優(yōu)異的抗潮氣敏感性,這一性能極為重要,因為在露天對潮氣過于敏感而引起涂層發(fā)泡,涂層性能將大大下降。胺基的反應(yīng)活性遠高于羥基和水,因此可有效抑制發(fā)泡。 不同的胺類擴鏈劑反應(yīng)活性不同,芳香族伯胺類擴鏈劑如二乙基甲苯二胺(DETDA,美國Albemarle公司牌號Ethacure100),大量用于快速反應(yīng)噴涂技術(shù),其
16、反應(yīng)速度快,一般混合后凝膠時間小于5s。反應(yīng)速度相對較慢的二胺擴鏈劑是含吸電子基團的空間位阻型芳香族伯胺如二甲硫基甲苯二胺(DMTDA, 美國Albemarle公司牌號Ethacure300),芳香族仲胺擴鏈劑如4,4雙仲丁胺基二苯甲烷(美國UOP公司牌號Unilink4200),低分子量聚氧化丙烯二胺如Jeffamine D230(M230,f2)等。 14.1.3.1.4 助劑 為提高涂層的耐候性及其它性能,在配方設(shè)計時,應(yīng)考慮添加適當?shù)闹鷦?在噴涂聚氨酯配方中,為了加速羥基與異氰酸酯的反應(yīng),必須加入催化劑,如二月桂酸丁基錫、辛酸亞錫、三亞乙基二胺。 在配方中可添加有機硅偶聯(lián)劑,以提高涂
17、層與基材的附著力。實驗表明,添加適當?shù)墓柩跬橹鷦┛墒垢街Τ杀短岣?。典型的有機硅偶聯(lián)劑如氨乙基胺丙基三甲氧基硅烷,用量一般為配方總量的0.11.0。 用于露天的涂層容易受到光和氧氣的作用而發(fā)生降解,加入適當?shù)目寡鮿┖妥贤夤馕談娠@著提高材料的抗粉化變色能力。通常采用受阻酚類或亞磷酸酯類抗氧劑,如抗氧劑1010、抗氧劑246、抗氧劑1076等。紫外光吸收劑通常采用苯并三唑類,如Ciba公司的Tinuvin327、Tinuvin328、Tinuvin P等。 用于某些場合要求材料有阻燃性能,在配方中可添加阻燃劑。一般,含較多磷或溴元素的液體阻燃劑阻燃效果較好,可與固體阻燃劑如氫氧化鋁、硼酸鋅結(jié)
18、合使用。 為了使涂層具有美觀的顏色,可加入各種色料。 14.1.3.1.5 原料對噴涂工藝及涂膜性能的影響 14.1.3.1.5.1 半預(yù)聚體的NCO值及硬段含量 半預(yù)聚體的NCO值影響凝膠時間,也影響彈性體中的硬段含量,表142列出了硬段含量對體系凝膠時間和物理性能的影響。聚氨酯(脲)彈性體是嵌段聚合物,其硬段是由A組分中的多異氰酸酯和R組分中的擴鏈劑組成,軟段則來自預(yù)聚體中的聚醚多元醇和R組分中的端胺基聚醚。通過在制備半預(yù)聚體時改變異氰酸酯的用量,或得不同NCO含量的預(yù)聚體,以及調(diào)節(jié)軟硬段的相對含量,可以獲得不同硬度,性能各異的彈性體。 表142 預(yù)聚體NCO含量及硬段含量對彈性體性能的影
19、響A組分 NCO% 10.0 12.5 14.0 16.4R組分配方 D-2000 37.2 26.6 24.2 17.3T-5000 31.4 29.7 25.7 19.7Unilink4200 31.4 43.7 50.1 63.0硬段質(zhì)量分數(shù) 35.7 46.9 52.1 61.5凝膠時間s 95 70 45 35.0不粘時間min 10 8 3 2.5邵氏A硬度 57 69 84 94拉伸強度MPa 6.7 8.4 10.0 11.6斷裂伸長率 320 270 290 270撕裂強度KN/m 41.0 47.5 47.0 57.0注:預(yù)聚體由液化MDI與聚醚三醇合成。從表142可以看出
20、,隨著長鏈聚醚含量的增加,體系的硬度明顯下降,可以獲得柔韌性好的彈性體;隨異氰酸酯及擴鏈劑Unilink4200用量的增加,反應(yīng)體系的凝膠時間和不粘時間明顯縮短,彈性體的拉伸強度、撕裂強度和硬度增大,伸長率下降。有研究表明,以由液化MDI與聚醚三醇330N制成的半預(yù)聚體為A組分,由聚醚三胺T5000、聚醚二胺D2000及擴鏈劑DETDA混合制得R組分,當NCO質(zhì)量分數(shù)為16.4時,噴涂涂層硬度為邵D55,NCO質(zhì)量分數(shù)為22時,涂層為脆性。14.1.3.1.5.2 擴鏈劑類型在噴涂聚脲彈性體體系中,芳香族二胺類擴鏈劑的類型對聚脲體系的反應(yīng)速度影響很大。最常用的液體擴鏈劑是DETDA,它的反應(yīng)活
21、性很高,在某些要求噴涂時凝膠不宜太快的場合不能單獨使用。若體系的凝膠時間短,霧滴噴到物體表面時來不及擴散就已凝膠,就很難得到光滑的涂層。表143為三種芳香族二胺類擴鏈劑對凝膠時間及彈性體性能的影響,其中A組分為液化MDI與聚醚三醇合成的半預(yù)聚體,NCO14.0。表143 三種常用二胺類擴鏈劑的反應(yīng)性能比擴鏈劑類型 DETDA Unilink4200 DMTDA凝膠時間s 3 45 70不粘時間min 0.2 3 8邵A硬度 91 84 88拉伸強度MPa 11.7 10.0 10.9斷裂伸長率 190 290 210撕裂強度KN/m 62 47 56從表143可以看出,擴鏈劑對體系的反應(yīng)速度影
22、響很大。與DETDA相比,Unilink4200和DMTDA作擴鏈劑時體系的凝膠時間大大延長,甚至可以得到凝膠時間大于1min的聚脲體系。擴鏈劑的類型對體系的力學性能也有很大影響。其中采用DETDA作擴鏈劑時,彈性體的拉伸強度最好,硬度也較好;采用DMTDA時彈性體具有較高的拉伸強度以及適中的硬度;而采用Unilink4200作擴鏈劑時,制得的彈性體硬度低,柔韌性好。實際配方設(shè)計時,可以通過幾種擴鏈劑的混合使用,以獲得具有合適的噴涂凝膠時間及涂層物性的配方。14.1.3.1.5.2 端胺基聚醚一般來說,官能度增加,體系的凝膠速度加快。調(diào)節(jié)兩種常用的二官能度及三官能度端胺基聚醚的用量,也可調(diào)節(jié)噴
23、涂體系的反應(yīng)速度,同時調(diào)節(jié)材料的性能。隨著D2000的增加,T5000用量的減少,凝膠時間延長,彈性體的斷裂伸長率增加,拉伸強度略有增加,撕裂強度下降。14.1.3.2 聚脲涂料的制備工藝14.1.3.2.1 配方原則噴涂配方原料一般采用雙組分體系,由異氰酸酯基組分(A組分)和活性氫組分(R組分)組成。A組分多為MDI與低聚物多元醇合成的半預(yù)聚體(MDI大大過量)。R組分是低聚物多元醇(多元胺)與擴鏈劑及色漿等助劑的混合物。在噴涂聚氨酯(脲)的配方設(shè)計時,應(yīng)盡可能滿足以下三個條件:各組分粘度要低。在噴涂彈性體體系,為了利于快速撞擊混合,各組分的粘度最好控制在2000厘泊以內(nèi),并且要求兩個組分的
24、粘度差異盡可能小。原則上各組分粘度越低,混合效果越好。兩個組分的體積比盡可能設(shè)計為1:1。盡管目前已有適合于不同組合比的噴涂設(shè)備面世,但體積比為1:1時混合效果最好,而且體積比為1:1時操作方便。異氰酸酯指數(shù)。雙組分配合時的異氰酸酯指數(shù)應(yīng)設(shè)計為1.051.10,盡管試驗證明由于聚脲有極好的潮氣不敏感性,當異氰酸酯指數(shù)高達1.5時,仍無明顯發(fā)泡現(xiàn)象,但過高的異氰酸酯指數(shù)對性能不利。14.1.3.2.2 異氰酸酯組分的合成A組分是由MDI或液化MDI與聚醚多元醇反應(yīng)生成的半預(yù)聚體。在預(yù)聚物合成時使NCO與OH基團的摩爾比遠大于2,這樣制成的半預(yù)聚體實際上是端NCO基預(yù)聚物與游離異氰酸酯的混合物。低
25、粘度游離的異氰酸酯的存在,降低了組分的粘度。NCO與活性氫的摩爾比一般為515。與一步法相比,由于游離的異氰酸酯要少得多,因此可以克服一步法的濕氣敏感性,制品力學強度較好。通常的生產(chǎn)工藝為:將計量的聚醚加入到配有攪拌器,溫度計,真空系統(tǒng)和蒸汽加熱套的反應(yīng)釜中,升溫至100140,高真空下脫水12h,直至水含量低于500ppm,然后冷卻至4060,解除真空,然后加入到多異氰酸酯中,反應(yīng)放熱,體系自然升溫3040min后,緩慢加熱到6080,保溫反應(yīng),取樣分析NCO含量,當與設(shè)計值基本相符時,冷卻過濾出料包裝。14.1.3.2.3 R組分的制備工藝將干燥的顏填料用適量的氨基聚醚在三輥機上研磨。將研
26、磨好的漿料投入反應(yīng)釜中,加入端胺基聚醚、擴鏈劑、助劑,在100110高真空下脫水,當水份含量低于500ppm時,降溫用200目篩網(wǎng)過濾后包裝待用。1.4 聚脲涂料的噴涂設(shè)備與傳統(tǒng)的聚氨酯相比,噴涂聚脲彈性體技術(shù)是一門新技術(shù),對溫度,濕度不像聚氨酯那樣敏感。另外一個重要的區(qū)別是噴涂聚脲體系由兩個化學活性極高的組分組成,混合后快速反應(yīng)造成粘度迅速增大,如果沒有適當?shù)妮斔?,計量,尤其是混合設(shè)備,這一反應(yīng)是無法控制的。噴涂設(shè)備是噴涂聚脲技術(shù)的基礎(chǔ),也是噴涂技術(shù)推廣應(yīng)用的難點之一。14.1.4.1 噴涂工藝的發(fā)展聚氨酯噴涂成型設(shè)備有低壓有空氣和高壓無空氣兩類。低壓有空氣噴涂是利用壓縮空氣將物料霧化,噴射
27、到物件表面進行成型。氣壓可根據(jù)物料流量,物料粘度的不同而變化,一般控制在0.71.2MPa。氣壓太低,物料混合不佳,霧化效果差,表面不平整。氣壓太高,吹力大,容易造成物料吹散,損失嚴重。低壓有空氣噴涂設(shè)備分別由A組分與R組分的物料桶、溶劑桶、低壓計量泵、噴槍以及空壓機等組成。噴涂前,首先將噴涂機兩個組分的原料桶升溫至所需溫度,例如A組分6070,R組分80,在設(shè)備上定好工藝參數(shù),將原料裝入原料桶中。調(diào)節(jié)兩個組分體積比在規(guī)定誤差范圍內(nèi),并再重復(fù)兩次,從而保證原料配比的準確性。噴涂時,將原料管連接到噴槍上,調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力至平衡狀態(tài),啟動噴槍控制開關(guān),試噴幾次,即可開始噴涂。噴涂結(jié)束后,應(yīng)先停泵,讓空
28、氣和溶劑將噴槍內(nèi)殘留物料吹凈,迅速打開噴槍,用二氯甲烷等清洗劑清洗。高壓無空氣噴涂是對低壓有空氣噴涂工藝的一種改進,噴涂壓力一般大于10MPa。它是將處于高壓下的物料突然減壓霧化噴射到施工表面,霧化粒子細,飛散物料損失少,環(huán)境污染大大減少。但高壓噴涂設(shè)備價格較高,而且要求物料粘度低,兩組分物料粘度差別要小。而低壓有空氣噴涂無此嚴格要求。14.1.4.2 噴涂聚脲設(shè)備工作原理噴涂聚脲設(shè)備的工作原理為A(異氰酸酯組分)、R(活性氫組分)兩種物料分別經(jīng)由各自的抽料泵從料桶輸送至主機進行計量,加壓,升溫,然后輸送至噴槍,在噴槍混合后噴出。計量輸送和混合系統(tǒng)是噴涂設(shè)備的兩個主要系統(tǒng)。因此,噴涂聚脲設(shè)備必
29、須具有:平穩(wěn)的物料輸送系統(tǒng),精確的物料計量系統(tǒng),均勻的物料混合系統(tǒng),良好的物料霧化系統(tǒng)及方便的物料清洗系統(tǒng)。按設(shè)備動力源可分為:氣動設(shè)備、液動設(shè)備、電動設(shè)備。氣動設(shè)備的能源來自空氣壓縮機,它的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)簡單,體積小,重量輕,移動方便,成本低廉。適用于中壓和高壓小流量的噴涂設(shè)備。例如現(xiàn)場施工(特別是管道現(xiàn)場補口和修理),建筑雕塑和實驗室等進行小型工件噴涂。液動設(shè)備由液壓油來驅(qū)動設(shè)備。它的系統(tǒng)壓力波動小,工藝壓力穩(wěn)定,原料混合和霧化好;壓力流量比率特性剛性大,高壓下能保持較大的輸出流量;壓力動態(tài)響應(yīng)快;開關(guān)槍及調(diào)壓時油壓回流,A和R料不回流,涂層質(zhì)量高,性能穩(wěn)定,質(zhì)量可靠。但成本較高,僅適用于
30、流量大的聚脲噴涂。現(xiàn)場施工時重量大,移動不方便。電動設(shè)備由電力驅(qū)動。它的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)較簡單,重量較輕,移動方便,適用于經(jīng)濟型的中小設(shè)備。但其壓力流量比率特性剛性差,高壓下流量大幅度降低,流量不足;設(shè)備動態(tài)響應(yīng)慢,開關(guān)槍時壓力建立和消失慢,在開關(guān)槍及調(diào)壓時靠原料回流,原料分別回到各自的料桶中,易形成氣泡,使涂層易出現(xiàn)針眼和氣孔。原料反復(fù)加熱,冷卻,不利于原料性能的保持。 GUSMER公司H20/35噴涂主機14.1.4.3 物料輸送系統(tǒng)提料泵是最常用的物料輸送系統(tǒng),其作用是為主機供應(yīng)充足的原料。提料泵還必須滿足雙向送料等工作特點。例如Gusmer公司專門為H系列主機配備的是2:1氣動提料泵,該
31、泵既可用于200L工業(yè)大桶,也可用于各種小包裝物料的輸送。提料泵與主機之間都有嚴格的要求,否則會導致供料不足。聚脲原料尤其是A料遇潮氣會變質(zhì)甚至結(jié)晶,因此必須對原料桶進行干燥處理。Gusmer公司配備了空氣干燥器與提料泵一起連接在200L工業(yè)大桶上。通往兩個料桶的干燥氣體是連通的,這樣也同時使得兩個料桶具有相同的初使壓力。Graco公司也采用了類似的干燥措施。R料桶需要配備專門攪拌裝置,因為R料中通常含有固態(tài)顏料,填料,儲存時間長后會導致沉降。有些施工公司是通過在中間開孔的原料桶插入一臺工作著的攪拌器來克服噴涂時的沉降問題的。該類型的氣動或電動攪拌器的供應(yīng)商有Graco、Binks等公司。在寒
32、冷的季節(jié)施工時,為防止因原料粘度增大或結(jié)晶影響供料,對原料桶必須加上保溫裝置使其達到涂料指定的溫度;另外為保證供料,也可以在提料泵與主機之間安裝“管線加熱器”,ECT公司生產(chǎn)的TCVR裝置和SPI公司生產(chǎn)的ABP裝置等,都可滿足上述要求。14.1.4.4 物料計量系統(tǒng)計量系統(tǒng)通常稱之為主機,噴涂聚脲多采用往復(fù)臥式高壓機,主要由液壓或氣壓驅(qū)動系統(tǒng),兩個組分的比例泵,控溫系統(tǒng)等組成。A、R物料經(jīng)抽料泵抽出后進入主機進行計量,控溫和加壓。它們必須滿足如下的特點:可為物料進行精確的計量和溫度控制,并為均勻混合和良好的霧化產(chǎn)生高壓,維護和保養(yǎng)簡單易行。其中較常用的液壓驅(qū)動機型有Gusmer公司的H系列主
33、機和GlasCraft公司的MH主機等。下面以Gusmer公司的H系列主機為例分別從比例泵、主加熱系統(tǒng)、長管加熱系統(tǒng)三方面加以介紹。14.1.4.4.1 比例泵由于比例泵的工作與液壓驅(qū)動系統(tǒng)等密切相關(guān),在此一并介紹。該設(shè)備的液壓驅(qū)動系統(tǒng)是通用型的,合上電源,打開液壓馬達開關(guān),很快就可以產(chǎn)生液壓,該液壓由液壓油傳遞至一個缸體(稱之為液壓缸)中,該缸再通過活塞軸把液壓傳遞給A、R兩個比例泵,使它們同時獲得相同的高壓力。在抽料泵與比例泵之間有球密封裝置(稱之為泵座),用于保證比例泵活塞在左右往復(fù)運動時有等量的物料輸出。為了維修拆卸的方便,泵座與比例泵之間是靠管路來連接的。比例泵泵缸,活塞軸都是由經(jīng)過
34、特殊耐磨處理的材料制成,但是泵座和比例泵的密封損壞后,因有物料或氣體壓力泄漏,往往會使壓力失去平衡進而導致混合不勻,因此要定期維護。比例泵輸送的異氰酸酯組分對潮氣敏感,必須防止潮氣進入,因此保護比例泵缸體密封外部環(huán)境免受潮氣是至關(guān)重要的。例如Gusmer公司為此采取了兩項措施,其一是在A比例泵與液壓泵之間有一循環(huán)油封系統(tǒng),通過定期換油,可有效的防止潮氣進入A比例泵缸內(nèi);另外,在每次關(guān)機時把控制面板上的保護按鈕按下,使異氰酸酯泵的活塞軸完全縮回泵缸內(nèi),以免接觸潮氣。GlasCraft公司生產(chǎn)的MH主機的比例泵活塞的沖程為12.5cm,比Gusmer公司的H2000主機長5cm,最大輸出量為20.
35、4kg/min,比H-2000的多6.4kg/min。這說明在相同輸出量的情況下,MH活塞的往復(fù)循環(huán)的次數(shù)較小,這對于保護活塞密封和比例泵泵缸,減少磨損,有一定幫助。從混合壓力上來講,MH可產(chǎn)生的最高液壓比H2000大7MPa,更有利于高粘度物料的混合。14.1.4.4.2 主加熱器物料經(jīng)過比例泵精確計量后變成高壓高速液流,流經(jīng)主加熱器。為保證高速運動的高粘度物料均勻混合,主加熱器必須升溫高效、平穩(wěn)而且完全自動化控制,把室溫或經(jīng)預(yù)熱后抽入的物料瞬間加熱到設(shè)定溫度。主加熱器一般經(jīng)過特殊設(shè)計,可有效避免液流局部溫度太高產(chǎn)生灼熱。H系列主機配備了各6000W的A、R料加熱單元,物料最大加熱溫度為77
36、,MH主機配備了7000W的加熱單元,物料最大加熱溫度可達88,對原料的粘度要求可進一步放寬。14.1.4.4.3 長管加熱器為方便施工,通常在主加熱器與接槍管之間配備有長管。物料經(jīng)主加熱器加熱升溫后,流進長管輸送。長管的長度可隨用戶的需要而定(最長達93m),為防止主加熱器加熱后的物料在流經(jīng)長管時冷卻,長管一般具有保溫和溫度補償功能。通過使用變壓器調(diào)節(jié)電壓,可使不同長度的長管獲得相應(yīng)的加熱功率。與主加熱器相同,長管加熱器的溫度控制也是完全自動的,不必考慮環(huán)境溫度,只要在噴涂之前設(shè)定所需溫度即可。其核心部分是溫度傳感器單元。溫度傳感器放置在噴槍附近的液流內(nèi),通過準確的溫度反饋,隨時對溫度進行補
37、償,從而保證物料到達設(shè)定溫度。由于長管直接連接在噴槍上,所以長管的加熱系統(tǒng)一般采用安全可靠的低壓電源。14.1.4.5 物料混合、霧化系統(tǒng)在噴涂聚脲技術(shù)中應(yīng)用較多的是撞擊型、單閥桿、無氣霧化、機械自清潔噴槍,例如Gusmer公司的GX7噴槍、Graco公司的FoamCat噴槍等。物料在混合室內(nèi)瞬間可達到理想混合,對于凝膠時間通常低于5s的聚脲體系來講是較為適合的,以下就此類噴槍著重介紹。在扣動扳機時,氣缸拉動閥桿,A、R兩股高壓高溫液流在噴槍頭部一個很小的混合室內(nèi)撞擊產(chǎn)生高速湍流區(qū),瞬間就能產(chǎn)生均勻的混合,幾乎在同時就被噴涂到底材上;在松開扳機停止噴涂時,閥桿立即復(fù)位,進入混合室,將兩種原料完
38、全隔絕,并且把混合室內(nèi)殘余的混合料完全推出。對聚脲體系來說,由于在混合室內(nèi)就已混合均勻,其霧化的目的主要是為了獲得均勻平整的涂層。該類噴槍的霧化系統(tǒng)主要是通過主機產(chǎn)生的高壓來實現(xiàn)的,在混合物料噴出模式控制盤(PCD)時,必須開啟氣帽閥輔助霧化,已獲得均勻的涂層。Graco公司的FoamCat噴槍的最大工作壓力為21MPa,低于Gusmer公司的GX7噴槍的24.5MPa。 常 用 噴 槍14.1.4.6 物料清洗系統(tǒng)在停止噴涂時,整個系統(tǒng)是全封閉體系,A、R兩股物料是各自獨立的。只有在開槍時,才能在槍混合室內(nèi)相互接觸,因此在噴涂結(jié)束時,抽料泵和主機一般不需要清洗,只需清洗混合霧化系統(tǒng)即可。撞擊
39、型、單閥桿、無氣霧化噴槍的混合室和閥桿的有機結(jié)合,把機械自清洗變成了現(xiàn)實。從上述的混合特點不難看出:這種設(shè)計不需要傳統(tǒng)的噴槍那樣在暫停噴涂時必須用有機溶劑或高壓空氣來清洗槍頭,大大減少了維護和保養(yǎng)的工作量;較長時間的停槍(如周末、過夜等),只需用專門的洗槍罐,用小量有機溶劑進行徹底清洗,而不必拆卸槍體。例如在使用GX7槍連續(xù)施工時,每周拆槍清洗一次就足夠了,拆卸、安裝比較簡單。在噴涂聚脲領(lǐng)域應(yīng)用的噴槍還有Glas-Craft公司的Probler槍、Bink公司的Purge Master槍、Gusmer公司的GAP槍等。該類噴槍屬于氣凈式噴槍,同樣在暫停噴涂時不需要有機溶劑清洗,但由于混合室的容
40、積較大,物料在混合室的停留時間相對較長,在一定程度上限制了在聚脲體系的應(yīng)用。14.1.4.7 噴涂聚脲設(shè)備工作參數(shù)在使用噴涂聚脲設(shè)備時,有一些操作參數(shù)必須加以注意,以下就工作溫度、壓力、噴槍的混合室、PCD選擇等參數(shù)分別加以介紹。14.1.4.7.1 工作壓力表144為在物料溫度65、不同工作壓力下得到的涂層物性。表144 物理性能與工作壓力的關(guān)系壓力MPa 7.8 10.0 12.7 14.0 17.0拉伸強度MPa 12.4 2.8 14.8 15.9 17.2伸長率 75 89 150 180 220邵D硬度 49 53 55 59 58由于A、R物料的反應(yīng)速度極快,因此,采用高溫高壓撞
41、擊式混合是十分必要的。由表144可見,噴涂聚脲材料的物理性能將隨著壓力的增大而明顯提高,同時,霧化效果更好,涂層表面的粗糙、桔皮現(xiàn)象也明顯消失。14.1.4.7.2 工作溫度除提高工作壓力外,升高溫度對改善噴涂效果也是十分有利的。在噴涂聚氨酯彈性體技術(shù)中,給物料加熱容易出現(xiàn)涂層發(fā)泡傾向增大、放熱過分集中、粘度增大明顯、反應(yīng)速度加快、影響混合效果等弊病。而在噴涂聚脲彈性體技術(shù)中則不然。由于聚脲反應(yīng)速度常數(shù)的溫度敏感性低,因此升溫不會引起反應(yīng)速度的急劇加快,反而會由于物料粘度的明顯下降,使A、R組分的混合及流動性得以改善。表145是材料性能與工作溫度的關(guān)系,可以看出:升溫對改善材料的性能極為有利,
42、同時使物料的霧化和流平性能改善。表145 物理性能與工作溫度的關(guān)系溫度 50 55 60 65 70拉伸強度MPa 11.2 11.1 12.1 13.5 13.2伸長率 142 150 176 226 250邵D硬度 47 54 56 53 5314.1.4.7.3 混合室、PCD通過簡單地更換混合室、PCD,該類噴槍可用于不同聚氨酯(脲)體系的噴涂。同一個混合室通過更換不同的PCD不僅可以改變噴涂霧化直徑的形狀、大小,并可獲得不同的輸出量。混合室、PCD是混合的核心部分,所以選擇合適的混合室和PCD的組合尤其重要。由于不同的體系粘度差別不同,所以單憑推斷無法斷定使用多大孔徑、多少孔數(shù)的混合
43、室及對應(yīng)的PCD。使用不合適的組合,帶來的絕不只是力學強度較低的問題,可能會導致霧化呈五指狀、局部粘手等嚴重混合不勻的現(xiàn)象。通常設(shè)備制造商根據(jù)不同體系粘度的差異為用戶選擇了一系列的組合,但是大多是基于聚氨酯體系而言的,而對于聚脲體系必須通過大量的實驗來確定。選擇的原則是:兩種物料的混合壓力相近(一般要求壓力差低于2MPa),若二者壓力相差較大,可采用給混合室壓力高的一側(cè)進行機械鉆孔的辦法來解決,假設(shè)A料的壓力過高,則需對A端的孔徑進行擴大,使孔徑與壓力成正比。噴涂聚脲技術(shù)的關(guān)鍵之一在于選擇合適的設(shè)備,并能正確地安裝、調(diào)試、維護保養(yǎng)以及通過實驗選擇適當?shù)牟僮鲄?shù)。此類設(shè)備的設(shè)計精密,作為設(shè)備管理
44、人員必須具備化工原理、聚氨酯基礎(chǔ)、電路電器、液壓原理等綜合知識。作為高性能材料的聚脲彈性體,對于混合精度要求非常高,聚氨酯泡沫噴涂機的混合精度遠不能達到要求。而目前國內(nèi)制造和應(yīng)用較多的是泡沫噴涂機,對聚脲彈性體設(shè)備的熟練掌握還需時日。1.5 噴涂聚脲涂料的施工工藝噴涂聚脲涂料具有極快的反應(yīng)速度,一次噴涂厚度可達數(shù)毫米,涂層外觀均勻、美觀可廣泛應(yīng)用于各種場合。14.1.5.1 聚脲涂料的施工條件1. 施工應(yīng)在各種設(shè)備、柱子、管路、貫穿件的安裝以及面漆施工之前進行。2. 底材表面的溫度應(yīng)高于露點溫度3以上,環(huán)境相對濕度應(yīng)低于75。3. A、R兩組分在進入抽料泵之前應(yīng)保持在21以上。14.1.5.2
45、 施工設(shè)備、保障條件及防護用品高壓噴涂設(shè)備、設(shè)備清洗液、設(shè)備保護液、塑料薄膜、膠帶、刮刀、和料板、環(huán)氧膩子,油漆刷或輥子、便攜式電源插座、密封膠槍、施工防護用品、攪拌設(shè)備(600W沖擊電鉆一把,配套攪拌桿2個)、氮氣、電源(380V、50A)。14.1.5.3 施工細則噴涂聚脲涂料的施工分為:底材處理、聚脲涂料噴涂、后處理、密封膠施工、面漆施工(非必選項)。14.1.5.3.1 底材處理底材處理是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵,可分為金屬底材和混凝土底材。14.1.5.3.1.1 金屬底材處理首先將底材噴砂處理至Sa2.5級,對于焊縫等缺陷部位,用環(huán)氧膩子找平,使整個底材能夠平滑過渡,待環(huán)氧膩子固化后用角
46、磨機磨平。然后清潔底材,輥涂或刷涂兩道配套底漆。底漆重涂間隔最長為24小時,最短為3小時。14.1.5.3.1.2 混凝土底材處理對混凝土預(yù)制件進行噴砂處理,或者用角磨機、高壓水槍等清除表面的灰塵、浮渣。待底材完全干燥后,用堵縫料進行表面找平,需堵縫部位待堵縫料固化后用角磨機磨平。然后清除掉表面的污物,刷涂或輥涂一道配套底漆,待用。14.1.5.3.2 聚脲涂料噴涂聚脲涂層的噴涂應(yīng)在底漆施工后2448小時內(nèi)進行,如果間隔超過48小時,在噴涂聚脲涂層前一天應(yīng)重新施工一道底漆,然后再施工彈性層。在噴涂之前,應(yīng)用干燥的高壓空氣吹掉表面的浮塵。噴涂前應(yīng)考慮周圍環(huán)境情況,用塑料薄膜將周圍可能被污染的物品
47、遮蔽,做好周圍環(huán)境的保護工作。噴涂前按照規(guī)定佩帶防護用品。14.1.5.3.2.1 噴涂前設(shè)備的準備嚴格按設(shè)備說明書進行設(shè)備及附屬設(shè)備的檢查,尤其應(yīng)注意檢查易損件。然后按說明書的要求進行噴涂設(shè)備的參數(shù)設(shè)置,包括主加熱器溫度、長管加熱器溫度、主機壓力、空壓機壓力。14.1.5.3.2.2 噴涂前原料的準備首先檢查A、R兩組分的包裝是否完整,嚴禁使用包裝已破損的產(chǎn)品。在原材料的開啟過程中,應(yīng)注意切勿將其他雜質(zhì)落入涂料包裝桶內(nèi),以免影響產(chǎn)品的正常使用。目測涂料的外觀狀態(tài)應(yīng)為均勻、無凝膠、無雜質(zhì)的可流動液體,如果發(fā)現(xiàn)涂料中有結(jié)塊、凝膠或粘度增大現(xiàn)象,嚴禁使用。由于R組分含有固體顏料和助劑,長時間放置容
48、易沉淀,因此噴涂前可使用攪拌設(shè)備將R組分進行充分攪拌30分鐘左右,至R組分顏色均勻一致、無浮色、無發(fā)花、無沉淀為止。攪拌時攪拌器不得觸及包裝桶壁,防止產(chǎn)生金屬碎屑,否則應(yīng)用100目篩網(wǎng)過濾。建議噴涂施工時R組分最好進行同步低速攪拌。14.1.5.3.2.3 噴涂噴涂時應(yīng)隨時觀察壓力、溫度等參數(shù)。A、R兩組分的動態(tài)壓力差應(yīng)小于200psi,霧化要均勻。如高于此指標,即屬異常情況,應(yīng)立即停止噴涂,檢查噴涂設(shè)備及輔助設(shè)備是否運行正常,并及時向設(shè)備維護專員反映,排除故障后,方可重新進行噴涂。噴涂時,應(yīng)先噴立面,再噴涂平面。在噴涂立面時應(yīng)保持快速,且多噴涂幾遍,以避免流掛。噴涂平面則按照一般速度即可。每
49、一道噴涂要保證覆蓋上一道噴涂面積的20%左右,以保證噴涂厚度均勻。聚脲涂層的噴涂間隔應(yīng)小于3小時,如超過3小時,應(yīng)打磨已施工涂層表面,刷涂一道層間粘合劑,30分鐘后(不超過2小時)施工聚脲涂層。14.1.5.3.2.4 表面狀態(tài)的控制在噴涂時,在控制噴涂速度的同時,注意調(diào)整噴槍的噴射角度、高度以及與底材的距離,直接噴涂可以得到表面光滑的“鏡面”效果,同時改變噴涂手法,可以得到“麻面”的效果。利用噴涂聚脲技術(shù)快速固化的原理,通過對噴涂角度和流量的控制,在最后一道涂層還沒有完全固化前,在距離施工部位相對較遠的位置(一般2.53米),噴槍快速移動,使已混合霧化的涂料在空中完成反應(yīng)以后,自由地降落在施
50、工部位上,從而形成一定大小的顆粒,得到具有粗糙的防滑顆粒表面。造粒時應(yīng)注意風向和風力,施工者應(yīng)處于上分口,風力以3級以下為宜,以盡量減少霧化粒子向周圍環(huán)境的飄落。14.1.5.3.3施工后處理工作施工完畢后,應(yīng)及時對施工質(zhì)量進行檢查,檢查噴涂效果是否良好,是否有漏噴部位,涂層是否有起泡或者發(fā)粘的現(xiàn)象,若有質(zhì)量問題應(yīng)及時采取措施。質(zhì)量合格后,對設(shè)備進行維護工作,首先使用設(shè)備清洗液對設(shè)備進行清洗,然后在管道中充入保護液。對施工周圍環(huán)境進行整理,對生產(chǎn)所產(chǎn)生的垃圾按照國家關(guān)于危險廢棄物的相關(guān)處理規(guī)定進行正確處理。14.1.5.3.4 密封膠施工在噴涂聚脲涂層后24小時內(nèi)進行配套密封膠的施工。用密封膠
51、槍將噴涂過的聚脲涂層的收頭部位進行封閉。14.1.5.3.5 面漆施工如果要求涂刷面漆,應(yīng)在聚脲涂層施工12小時內(nèi)進行。如果超過12小時,應(yīng)打磨聚脲涂層后刷涂或噴涂一道層間粘合劑,30分鐘后再施工面漆。14.1.5.3.6 特殊部位處理對于邊、角、溝、槽等特殊部位以及高承載場合需要進行收頭處理。14.1.5.4 皮卡車噴涂聚脲生產(chǎn)工藝上述為一般的噴涂施工工藝,以下介紹皮卡車噴涂的具體工藝。江鈴五十鈴汽車有限公司生產(chǎn)的“江鈴寶典”皮卡車,為提高貨廂耐貨物磨損的性能,采用了湖南湘江涂料有限公司的噴涂聚脲涂料。該涂料直接噴涂于車廂內(nèi)表面,一次性涂裝膜厚可達數(shù)毫米,涂層和車體連接緊密、牢固附著,因涂層
52、具有卓越的彈性體物理力學性能,并能有效地防止酸、堿、鹽、雨水等對車廂的腐蝕,從而使皮卡車貨廂得到終生保護。工藝流程:底漆完工的皮卡車貨廂 產(chǎn)品 前處理 屏蔽 干燥 噴涂施工 后處理 下線1.皮卡車貨廂內(nèi)表面已進行電泳底漆處理(該表面不噴中涂、面漆);2.前處理:將貨廂內(nèi)表面輕微“打毛”、清潔;3.屏蔽:用配套的切邊膠帶及遮蔽紙遮蔽車身外表面及不噴涂的部位;4.干燥:在濕度大的季節(jié),采用吹熱風方式使工件表面去潮;5.噴涂施工:采用專用的高壓無氣噴涂設(shè)備進行噴涂;6.后處理:去除遮蔽紙,拉起切邊膠帶內(nèi)的細鋼絲,將聚脲彈性體涂膜邊沿切成整齊、美觀的直邊。 噴涂設(shè)備施工參數(shù)如下: 主加熱器溫度:A料7
53、0 R料75 長管保溫溫度:70 提料泵壓力: A料8090psi R料8090psi 空氣壓力: 8090psi 動態(tài)壓力: A料 2200psi R料 2200psi1.6 聚脲涂料的應(yīng)用領(lǐng)域噴涂聚脲技術(shù)具有卓越的物理性能,化學性能以及施工性能,是一種新型的涂裝技術(shù)。它可以完全或部分替代傳統(tǒng)的聚氨酯、環(huán)氧樹脂、玻璃鋼、氯化橡膠以及聚烯烴類化合物,在化工防腐、管道、建筑、船舶、水利,、機械、礦山耐磨等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。14.1.6.1 管道防腐大型管道如石油運輸管道,天然氣運輸管道,自來水管道煤氣管道內(nèi)外壁防腐,附屬于主管道的各種管件的防腐,從而實現(xiàn)整個管線的整體防腐?,F(xiàn)在埋地金屬管道
54、普遍采用的是熔結(jié)環(huán)氧粉末或三層結(jié)構(gòu)聚乙烯的防腐層。這兩種材料防腐性能較好,但卻無法在現(xiàn)場施工,只能在條件具備的工廠內(nèi)預(yù)制。所以補口和管件必須使用其它材料來防腐,不僅施工工藝復(fù)雜,而且在搭接處留下不可彌補的隱患。舉世矚目的西氣東輸管線工程就因地理環(huán)境的不同選用了環(huán)氧粉末和3PE相結(jié)合的防腐技術(shù)。但是目前在西氣東輸工程的應(yīng)用中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)管道口搭接處選用的熱收縮帶與主管道防腐層粘結(jié)力急劇下降的致命缺點。而聚脲防腐耐磨涂料作為管道外防腐涂層,其綜合性能指標達到國際同類產(chǎn)品先進水平,已經(jīng)用于國內(nèi)大型鑄管企業(yè)和大慶油田管道外防腐中。 現(xiàn)場補口施工 管道外噴涂聚脲防腐涂料14.1.6.2 化工儲罐防腐鋼質(zhì)化工
55、儲罐防腐材料一般為襯里和涂料兩大類。諸如大型化工儲罐、原油儲罐等。常用的襯里一般為預(yù)制塊狀材料,施工時需要專門的粘貼工藝,施工質(zhì)量難以保證。這些襯里本身耐腐蝕性能很好,但是接縫處很容易滲漏,導致整體失效。環(huán)氧等防腐涂料具有施工方便的優(yōu)點,但是韌性不足,在熱應(yīng)力或沖擊作用下,極易開裂,而且含有機溶劑,對人體有害,污染環(huán)境,溶劑揮發(fā)產(chǎn)生的針孔還會造成腐蝕介質(zhì)的滲入。青島堿業(yè)公司在生產(chǎn)過程中需要大量的氨水、堿水和飽和鹽水,腐蝕介質(zhì)多、濃度大、環(huán)境十分惡劣,鋼質(zhì)儲罐的防護一直困擾著該公司。該公司曾采用了氯磺化、高氯化聚乙烯、環(huán)氧鱗片涂料等防腐涂料,但都沒有受到理想的效果。眾多的鋼質(zhì)儲罐少則幾周、多則幾
56、個月就出現(xiàn)嚴重的腐蝕。該公司在采用聚脲涂料涂裝一個鹽水罐,厚度為1mm時,投入使用僅3個月后,材料的優(yōu)異防腐蝕效果便顯現(xiàn)出來。隨后,堿業(yè)公司就陸續(xù)在30多個鹽水罐,重堿罐,液氨罐等上應(yīng)用,累計涂裝面積超過3萬平方米,其中最早的罐已經(jīng)投入使用三年,涂層仍然完好無損,防腐蝕效果十分顯著。14.1.6.3 石油或天然氣海上開采平臺防腐 在海上石油或天然氣開采平臺上采用聚脲這種防腐材料,既可耐海水腐蝕和阻止微生物生長,還可以在平臺上造粒噴涂使涂層呈“麻面”效果,工作人員在有水有油的情況下行走不至于滑倒。目前,南海的海上石油開采平臺就是采用這種防腐涂料,收到了很好的防腐防滑效果。14.1.6.4 污水處理池,大型水箱內(nèi)壁等作為既要防水又要防腐的設(shè)施,聚脲涂料無疑提供了最佳的選擇。新建或翻修的污水處理池、酸洗槽、電鍍槽、大型水箱內(nèi)壁、垃圾清埋場等。曾使用聚脲涂料對江西某火電廠5家大型水箱內(nèi)壁進行防水防腐施工,既防水又防脫硫煙道氣腐蝕,此新品種被
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