返回顶部
返回首页
返回首页
欢迎访问  中国行业资讯网   | 今天是   
中国行业资讯网全新改版进行中!
UV固化涂料在钢管防腐保护中的应用,对我国钢管短期防腐保护用UV 固化涂料涂装工艺及应用情况进行了介绍,中国资讯网,ChinaNews360.com
home 您现在的位置: 首页 >水电五金>技术中心 > 详细信息
UV固化涂料在钢管防腐保护中的应用,对我国钢管短期防腐保护用UV 固化涂料涂装工艺及应用情况进行了介绍
2019年07月30日    阅读量:16554    新闻来源:中国资讯网 ChinaNews360.com  |  投稿

0 引言

为防止钢管在储存及运输期间发生锈蚀,生产企业通常在其外表面喷涂硬质防锈油以达到短期防锈保护的目的。在此过程中多数采用溶剂型涂料,而且为提高生产效率需要通过烘烤来加速成膜,因此存在生产效率低、VOC 含量高、能耗高、安全性差等缺点。


UV 固化涂料是以UV 光作为固化能源,引发涂料各组分发生链式聚合反应,在数秒内就可完成固化涂料在线coatingol.com。这种固化方式具有许多优点,如100%固化、VOC 含量为0、瞬时固化和涂膜性能稳定等。UV 保护涂料在欧洲、美国等地的钢管生产企业已有多年使用经验,为了提高我国钢管产品的品质,推广这类涂料及涂装工艺是十分必要的。


1 国内应用现状

1.1 涂装工艺

钢管外表面UV 固化涂装工艺主要采用直线输送涂装法,即钢管通过辊道平行传送至UV 固化涂料喷涂室内,由环绕分布的6~8 把喷枪对其进行喷涂形成漆膜,然后带漆钢管不停顿地被辊送至紫外辐射固化箱进行辐射固化。涂膜的喷涂和固化是在辊送过程中完成的,从而最大限度地保证了漆膜的完整性,提高了钢管涂装效率。典型的UV 固化钢管涂装设备主要由辊道输送系统、喷涂回收系统、固化系统、排风系统组成,如图1 所示。

UV固化涂料在钢管防腐保护中的应用,对我国钢管短期防腐保护用UV 固化涂料涂装工艺及应用情况进行了介绍 中国资讯网,ChinaNews360.com

UV 固化钢管涂装设备简图

喷涂之前,首先根据被涂钢管的直径调整设备喷枪环与辊道间的距离,并调整喷涂系统及固化系统的中心线与钢管中心线同一,以保证喷涂和辐照的均匀性。喷涂的厚度可以通过调整喷枪流量来调节。上述工作结束后依次开启紫外灯辐照系统、紫外灯冷却系统、涂料回收系统,做好涂装前的准备工作。


UV 固化涂料存放在贮罐内,待涂料预热到设定温度后,启动涂装设备辊送系统,输送经过探伤等测试合格的钢管。在钢管进入喷漆室之前,通过辊道与涂装设备间安装的吹尘气枪对钢管表面进行除尘,一些对钢管品种要求更高的生产线需对钢管进行热水冲洗以对其外表进行预清洁,或者采用高压空气吹扫的方式清除钢管外表面的灰尘、附着杂物等,有些设备还安装了电动钢丝刷对钢管表面的浮锈或经淬火形成的氧化皮进行清除并提高钢材表面能,以利于增强涂料的附着力。


在普通石油管道涂装时,钢管表面甚至没有上述任何的前处理,这就对涂料的流平、润湿及附着性能提出了更高的要求。钢管进入喷涂室后,启动喷枪进行涂装,喷涂参数由中控室控制,涂装后的钢管进入固化室接受紫外辐射,涂膜固化程度通常可达90%,剩余固化过程在堆放过程中自然完成。


喷涂和固化两个过程依次进行,中间不作任何停顿,非常适合高速自动化的生产线。目前我国钢管企业陆续提高了线速度,部分已从原来的30m/min 提高到了60 m/min,这就要求UV 固化涂料必须在1~2 s 内固化才能满足生产线的需要。


涂料回收系统可对过喷的涂料进行收集,回收料经过滤后重新输回储漆罐,这样涂料的利用率可达95%以上。目前,由浙大精益机电技术工程有限公司、天津赛瑞机械设备有限公司、中国钢研科技集团新冶高科技集团有限公司研制的紫外固化喷涂机已替代了进口设备,成功地实现了工业化应用。涂装所涉及主要设备及成品实物图见图2~5。

UV固化涂料在钢管防腐保护中的应用,对我国钢管短期防腐保护用UV 固化涂料涂装工艺及应用情况进行了介绍 中国资讯网,ChinaNews360.com

1.2 应用实例

2003 年,上海宝钢引进了英国BRONX/UINVERSAL公司制造的真空紫外固化设备,用于高压锅炉管线钢管的UV 固化涂装。与国产涂装设备不同的是,这套设备涂层厚度的控制是通过调节喷涂室内的真空度来实现的,其核心部分是真空涂层室,一方面使涂料雾化,另一方面通过型板孔隙除掉钢管上的过量漆液以控制膜厚,故而真空涂层室的质量直接决定着钢管表面涂层的厚度和质量。


2007 年,山东烟台鲁宝钢管有限责任公司从德国VENJAKOB 公司引进了钢管UV紫外喷涂设备用于无缝钢管生产后期的涂油作业。总的来说,上述国外产品运行维护成本高,不能满足国内钢管企业低成本的要求。


2011 年,宝鸡石油钢管有限责任公司开始在其管加工生产线使用UV 固化涂装技术,并采用国产设备,价格约300 万元左右,大幅降低了设备投资成本。从目前使用情况来看,各方面情况良好,与溶剂型涂料烘房相比耗电量大幅下降,涂料利用率大幅提高。


上述企业在钢管涂装过程之初基本上使用的都是国外品牌的涂料,如奎克化学(中国)公司的Quaker-060高性能UV 透明防锈漆,德国S. 戈德曼化工&蜡烛颜料公司的TUBESHIELD LM2920 的钢管专用UV 固化涂料以及亮克威泽涂料科技公司的LANKWITZER 光固化涂料等。随着国内对UV 固化涂料研发的不断深入,有些产品已经打破了国外产品垄断的局面,如江苏宏泰高分子材料公司、江阴市天邦涂料公司、江苏兰陵化工集团等。


1.3 存在的问题

目前UV 固化涂料主要存在着单价高、漆膜破坏难以补涂、漆罐内涂料反复加热易结皮堵枪等问题。由于原材料价格一直处在高位,所以UV 固化涂料的价格很难在短时间内大幅降低。


钢管生产企业可以通过调节喷涂设备参数,降低涂层的厚度来减少涂料用量。对于补涂的问题,钢管生产企业可以在生产现场配置手持式UV 固化机,对损伤部位刷涂UV 漆后,用手持式设备进行固化,操作简便,设备费用较低。结皮问题主要是因为涂料中的引发剂受热分解从而引发聚合所致,可以通过按需加漆来避免涂料长期滞留管内反复受热,以及定期用溶剂清洗管道等办法来控制。

 

2 漆膜性能要求及涂装质量检验

目前国内对于钢管保护用光固化涂料性能还没有统一标准,供需双方往往通过技术合同约定相关性能。一般来说,根据钢管的露天堆放时间和运输条件,UV固化钢管涂料应具备如表1 所示的性能。


为了提高防锈性能,加强对涂层质量的监控是十分必要的。钢管生产企业可根据实际条件,在涂装现场配备磁性测厚仪、漆膜划格器、3M 胶带、漆刷、便携式紫外固化机、漏涂点检测仪等工具设备,将涂层厚度、外观、附着力、缺损部位作为涂层的验收项目。验收合格的涂层应该表面平滑、色泽均匀、无暗泡、无颗粒或针孔。

UV固化涂料在钢管防腐保护中的应用,对我国钢管短期防腐保护用UV 固化涂料涂装工艺及应用情况进行了介绍 中国资讯网,ChinaNews360.com

光固化钢管保护涂料性能指标

3 配方设计需要考虑的问题

在设计配方之前,首先要调查清楚用户的前处理工艺、涂装方式、固化设备参数(灯管功率、灯距、线速度等),以便设计出的涂料配方能满足用户涂装设备和工艺要求。


目前钢管UV 涂装有两大趋势,一是线速度不断提高,二是待涂钢管低表面处理。高线速一方面意味涂料接收到的能量更低,所设计的配方应该具有更高的反应活性才能保证涂料的瞬时固化,否则涂料固化不完全或不固化,会造成辊道粘连或以“油”状进入下道工序;


高线速另一方面意味着涂料喷涂到钢管表面后流平的时间更短,而流平是确保涂料附着力的重要条件,为了达到短时间流平的目的,在配方设计时就要控制好涂料的本体黏度和调整好表面张力。


低表面处理无疑为钢管生产企业节约了投资、提升了生产效率,但却给涂料制造企业提出了更高的要求。


众所周知,非金属材料相比光固化涂料在金属表面更难以附着,涂料对致密的金属表面在短时间内难以形成有效锚固,同时单体固化导致的体积收缩也降低了对金属基材的附着力。如何满足在低表面处理钢管上高附着力的要求,是配方工程师面临的一大难题。


当然,如何克服空气对自由基固化体系的阻聚问题,实现涂料的1~2 s 固化,更是配方设计过程中首先遇到和需要解决的问题。此二者贯穿整个配方研制的全过程,呈现出此消彼长相互制约的现象,只有在二者中间找到平衡点,才能兼顾涂料的干性和附着力。


4 结语

目前我国钢管产能已稳居世界第一,提高钢管品质,淘汰落后产能已成为行业的发展趋势。UV 固化涂料及涂装设备符合当下环境友好型、资源节约型的要求,已在我国重点钢管生产企业得以应用,并取得了良好的经济效益和社会效益。但UV 固化涂料在钢管上的防腐保护目前仅限于短期保护,漆膜后期需通过脱漆剂脱除。如何实现UV 固化涂料的长效防腐保护还有很长的路要走。


UV 固化涂料在钢管防腐保护中的应用

马金,吴润泽,王桂银(江苏兰陵化工集团有限公司,江苏省钢结构重防腐防火涂料工程技术研究中心,江苏常州213119)


标签:行业资讯原料动态建材百科产品资讯建材商道建材应用技术中心家装材料成品材料建筑基材水电五金建筑施工涂料油漆建筑材料金属材料管材管件
免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与中国建材网无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。客服邮箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
相关文章HOT
今日头条Show更多
    热点排行Hot
      微信关注WeChat
      扫描二维码,获取手机版最新资讯 中国牛涂网 您还可以直接微信扫描打开
      全站地图

      深圳网络警察报警平台 深圳网络警
      察报警平台

      公共信息安全网络监察 公共信息安
      全网络监察

      经营性网站备案信息 经营性网站
      备案信息

      中国互联网举报中心 中国互联网
      举报中心

      中国文明网传播文明 中国文明网
      传播文明

      深圳市市场监督管理局企业主体身份公示 工商网监
      电子标识