单组分湿固化聚氨酯涂料的涂装工艺林二汶

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

房 力，李俊霞

李敏风

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在线coatingol.com。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不仅具有优异的防腐性，而且固含量高，VOC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，表面状态达到2 个质量等级：除锈等级：ISO 8501-1 Sa 2.5 级，平均粗糙度 Rz ：ISO 8503 Rz=45~65 μm。

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，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，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，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、降耗效果十分明显。

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