聚脲燃氣管道涂料產(chǎn)品性能的提升

孟昭輝，李 妲，第海龍，蔡洪軍，高 鵬，石 佳

(1. 天津科瑞達涂料化工有限公司 天津300457；2. 安徽華菱汽車有限公司 安徽馬鞍山243061)

0 引 言

近年我國對日益惡化的生態(tài)環(huán)境進行了各種治理工作，其中煤改氣就是對于廣大農(nóng)村的主要治理措施，通過燃氣的使用來降低煤、柴的使用，從而達到降低對環(huán)境污染的目的。由于我國農(nóng)村涉及范圍廣，煤改氣改造過程中需要使用大量的燃氣管道及管件，其中管道在室外的部分占有很大比重，這就需要燃氣管道防護層具有很好的性能。燃氣管道的涂料涂層需要具有耐老化、節(jié)省能源、良好的耐磕碰等功能。本項目開發(fā)了一種聚脲燃氣管道涂料，能夠在燃氣管道上涂裝良好，并與燃氣管道生產(chǎn)廠家密切聯(lián)系進行現(xiàn)場測試。

1 聚脲燃氣管道涂料概況和產(chǎn)品優(yōu)化

1.1 聚脲燃氣管道涂料應(yīng)用存在的問題

伴隨煤改氣項目的逐步推進，燃氣管道的使用也逐年增加，目前燃氣管道的涂裝沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在實際的涂裝和管道安裝施工過程中逐步呈現(xiàn)出一些問題。有些燃氣管道涂裝廠家使用瀝青防腐層，涂層具有吸水率大、耐溫差、易老化等缺點[1]；有些燃氣管道涂裝廠家使用粉末涂料，需要很高的烘烤溫度，造成了大量的能源消耗；有些燃氣管道涂裝廠家使用低固體含量的涂料涂裝，造成 VOC排放高，對環(huán)境造成很大危害。在實際的管道安裝工程中，需要把各種管道進行連接，在連接時需要保持良好的密閉性，需要進行管道彎曲、卡壓等操作，涂裝涂層都不同程度地出現(xiàn)涂膜破損、剝落的問題，影響了工程進度和施工質(zhì)量。

1.2 燃氣管道涂料的優(yōu)化

為了優(yōu)化燃氣管道涂料和涂裝質(zhì)量，針對能源消耗、VOC排放、管道彎曲和卡壓等問題，本項目進行聚脲類產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用研究。研發(fā)的聚脲涂料通過產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用研究達到適合燃氣管道、管件涂裝應(yīng)用的良好效果。

2 聚脲燃氣管道涂料的性能特點

2.1 聚脲燃氣管道涂料的特點

本項目產(chǎn)品為聚脲類涂料，產(chǎn)品以聚天門冬氨酸酯樹脂為基本原料，通過顏料、填料、助劑、溶劑的合理搭配研究出適合燃氣管道涂裝、安裝和長效防護的涂料產(chǎn)品。產(chǎn)品通過—NH和—NCO在常溫或低溫條件下反應(yīng)形成性能優(yōu)異的涂膜對管件進行有效防護[2]。本項目產(chǎn)品具有 VOC排放低，自干或低溫干燥，涂膜具有一定彈性適應(yīng)管件彎曲和卡壓，涂膜耐老化性優(yōu)異等特點。聚脲燃氣管道涂料和電泳底漆配套使用可以提升廠家管件的產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量，涂膜達到老化和鹽霧性雙 1000h的性能，有效提升燃氣管道項目的整體質(zhì)量和工程進度。

2.2 聚脲燃氣管道涂料的性能參數(shù)

從表 1和表 2可以看出聚脲燃氣管道涂料具有施工固體含量高，能降低 VOC排放污染，干燥性優(yōu)異，能節(jié)約能源，抗壓扁性合格適應(yīng)施工，耐鹽霧性和耐老化性優(yōu)異等特點。該產(chǎn)品的應(yīng)用能達到提升生產(chǎn)管件質(zhì)量、提升施工質(zhì)量、工件長效防護等目的，具有很好的市場應(yīng)用和推廣價值。

表1 原漆參數(shù)Tab.1 Performance data of paint

表2 涂膜參數(shù)Tab.2 Performance data of film

3 試驗結(jié)果與討論

3.1 聚脲燃氣管道涂料的能源消耗

在燃氣管道及相關(guān)零部件的涂裝施工過程中能源消耗的占比是非常大的，特別是使用高溫的粉末涂料，雖然降低了 VOC排放但能源消耗成倍增加，涂膜耐卡壓性差，綜合來看是不適合涂裝在燃氣管道上的。本項目的聚脲燃氣管道涂料產(chǎn)品可以自干或低溫烘烤，大幅降低了能源的消耗，同時保持了比較高的施工固體含量，達到了比較好的性能平衡。

3.2 聚脲燃氣管道涂料的彎曲和卡壓性

聚脲燃氣管道涂料涂層具有一定的彈性，使得涂層在彎曲和卡壓時適應(yīng)形變，涂層不易破壞，特別是在管道的彎折、管件的對接等施工時涂膜能夠保持完好，涂層對工件的長效防護作用明顯，達到了提高項目質(zhì)量的目的。

3.3 聚脲燃氣涂料配套涂層的雙重防護

聚脲燃氣涂料與電泳底漆配套使用，配套涂層具有良好的附著力，通過電泳底漆優(yōu)異的耐鹽霧性和聚脲涂料面漆的耐老化性能的結(jié)合，配套涂層達到了耐鹽霧性能和耐老化性能的雙重長效防護，經(jīng)過配套涂裝的燃氣管道、管件可以抵抗惡劣的環(huán)境和陽光的照射、老化，涂膜對工件具有更長效的防護效果，具有很好的應(yīng)用和推廣價值[3]。

4 結(jié) 語

聚脲涂料經(jīng)過多年的研究和經(jīng)驗積累逐步走向應(yīng)用，特別是近年聚脲涂料從防水領(lǐng)域逐步應(yīng)用于防腐、工業(yè)、風(fēng)電等領(lǐng)域，其應(yīng)用和發(fā)展均取得了很大的進步。聚脲涂料產(chǎn)品具有固體含量高、低溫干燥、耐候性優(yōu)異、可塑性強等特點，本項目針對燃氣管道和零部件領(lǐng)域的應(yīng)用研發(fā)聚脲產(chǎn)品，使得聚脲類產(chǎn)品有了更多的應(yīng)用領(lǐng)域。聚脲燃氣管道涂料達到優(yōu)化管道生產(chǎn)、提升管道防護質(zhì)量、提高管道施工質(zhì)量功能，能夠為生產(chǎn)燃氣管道的廠家節(jié)省大量的能源，增強燃氣管道產(chǎn)品的競爭力，提升燃氣管道的施工質(zhì)量，產(chǎn)品具有很好的市場推廣價值和應(yīng)用價值。