弯管无溶剂环氧防腐蚀涂料研究.pdf

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1、第36卷第6期石油工程建设51★)婆一薹萎蓁牛段绍明，郭晓军，张丽萍，何鱼游，刘扬宇，杜建伟(天津中油渤星工程科技有限公司，天津300451)摘要：在采用环氧粉末涂料对高强度大口径厚壁管的弯管进行外防腐时，因弯管存在蓄热大、冷却困难等问题．涂层常出现固化不均、性能不稳定等现象，因此开发一种具有环氧粉末涂料性能的液态无溶剂环氧涂料非常迫切。文章通过对环氧树脂体系、颜填料体系等的研究确定了涂料的最佳配方。该涂料一次成膜厚度在500～1000m，施工工艺简单，涂层具有良好的耐酸碱盐、耐阴极剥离、耐热及抗弯曲性等。关键词：管道弯管；外防腐；无溶剂环氧涂料；厚涂；

2、防腐性能中图分类号：TE988文献标识码：B文章编号：1001—2206(2010)06—0051—030引言溶剂涂料；液态环氧树脂分子量越小黏度越低，但目前，我国油气管道弯管外防腐主要以熔接涂层脆性越大，物理机械性能下降。为此我们通过环氧粉末涂料为主，环氧粉末涂料的涂敷有单涂试验选择了合适的环氧树脂作成膜物，并对固化剂层和双涂层两种，当要求涂层厚度大于300Ixm进行改性研究，使共聚反应后的涂层接枝上满足性时，主要采用双层熔接环氧粉末涂层，液体涂料能需要的官能团。的应用主要以聚氨酯涂层为主。随着近年高强度1．1涂料成膜物的试验研究大口径厚壁管的普遍应用

3、，环氧粉末涂料在进行由于要求该无溶剂环氧涂层具有熔接环氧粉末弯管涂敷时，存在因钢管预热不均、钢管蓄热大、涂层的性能，且一次成膜厚度为500～1000m，冷却困难等而导致的涂层固化不均、性能不稳定因此涂料成膜物的选用非常关键。等问题。因此开发一种具有环氧粉末涂料性能的在达到漆膜性能要求的前提下，尽可能地降低弯管液态无溶剂环氧防腐蚀涂料非常迫切。涂料的黏度。满足生产和施工要求是必须考虑的。1弯管无溶剂环氧防腐蚀涂料的研制本试验选用850S双酚A树脂、830S双酚F树环氧树脂常温下有固态和液态两种，固态环脂进行试验研究。不同含量的双酚F环氧树脂对氧树脂使用时需

4、加溶剂进行溶解，不适合用作无双酚A环氧树脂的稀释作用如表1所示。表1双酚F型环氧树脂对双酚A型环氧树脂的稀释作用双酚F质量分数／％O1012．51517．52022．52527．530黏度(10r~rain)／xl0Pa·s9178839880386359557952795099503949194859黏度(50r／min)／xl0。Pa·s911882667834626354595l9550754991485948l1从上述试验可以看出，双酚F型环氧树主与双酚F型环氧树脂复配作为涂料的成膜脂对双酚A型环氧树脂的稀释作用相当明显．物。用量30％(质量分数

5、)时，混合树脂的黏度不同配比的树脂体系中加入等量的颜填料(钛就降到了双酚A环氧树脂的1／2，且没有活白粉：碳化硅：硫酸钡：云母粉=I：l：3：2)，而性稀释剂的降低固化物耐热性和力学性能的后把它研磨成基料．以脂肪胺作固化剂得到的涂层弊端，因此选择以液态双酚A型环氧树脂为性能如表2所示。52石油工程建设20l0年l2月表2不同含量双酚F环氧树脂体系的涂层性能化合物的理化性能差别非常大，因此选用合适的固双酚F质涂料阴极剥离耐水性附着力化剂对涂料的性能起着至关重要的作用。(65℃．(95℃，抗弯曲量分数／％性状(1。，常温)(48h，在所确定的环氧树脂体系中加

6、入一定比例的石48h)／mml0d)75℃)／级英粉一硫酸钡一滑石粉一钛白粉一云母粉．研磨后15+++6．4变色无裂纹1按照理论用量分别加入脂肪族胺、芳香族胺、酚醛l8++5．9完好无裂纹l胺、脂环胺固化剂。由此配制的涂料的涂层性能见20++5．0完好无裂纹1表422-J-5．2完好无裂纹l表4由不同种类固化剂固化的涂层性能25++5．6完好无裂纹1285．2完好有裂纹l测试项目脂肪族胺芳香族胺酚醛胺改性脂肪胺30+5．0完好有裂纹1抗弯曲(1。，3根)无开裂3根开裂1根开裂2根开裂注：++++极黏稠，不适合；+++特别黏稠，不适合；++很黏，附着力／级

7、1l可以考虑：+黏稠耐阴极剥离／ram4．86．45．25．6耐温性(95℃)56h起泡84h起泡98h起泡67h起泡从上述试验结果可以看出，双酚F树脂加量干燥时间，h4．O6．53．52．0在18％25％之间时涂层性能较好，添加量在28％时体系的黏度已经降低一倍，为了确保涂料由表4可以看出．脂肪族胺由于具有较长的直的生产施工性能，确定双酚F树脂的添加量为链结构，因此涂层的力学性能较好；酚醛胺的羟基2O％～30％。和氨基同时与环氧树脂反应形成了致密的网状结由100份树脂体系分别添加不同比例的颜填料构，因此涂层的耐热性能较好；改性脂肪胺与环氧(钛白粉：碳化

8、硅：硫酸钡：云母粉=l：1：3：2)树脂的反应速度较快。组成的基料与脂肪胺固化剂