技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
粉末涂料涂塑工艺,具体地说是一种镀锌管涂塑工艺。
背景技术
[0002] 我国
水资源十分紧缺, 采用
钢管或镀锌钢管的输水管道, 在运行过程中, 钢管的锈蚀、漏水现象普遍, 有的还十分严重。近年来,沿海大中城市
高层建筑如雨后春笋, 由于建筑
质量提高, 楼房寿命可达百年, 对于输水管路的要求, 应与楼房的使用寿命相近。一般钢管, 甚至镀锌钢管, 均达不到其使用寿命, 而中途换管既不经济, 又影响楼房寿命。且一般钢管在输水中易产生“红锈”, 镀锌钢管易产生“白锈”。据日本
能源综合管理技术协会抽样调查, 输水管路采用镀锌管的
建筑物, 一般镀锌管使用一年左右开始产生白锈, 三年左右多数发生孔蚀, 80% 的镀锌水管在十年内生锈而发生漏水事故。镀锌管在短期内由于锌的溶出而生锈是非常多的。由于红锈或白锈的产生, 直接使所输送的水质造成污染, 人们的生活用水质量大大下降, 直接影响人的身体健康和寿命。如用于工业和医药输水, 水质不纯, 还会产生意想不到的事故。
[0003] 国外如美国、日本等国家,8 0% 以上的建筑输水管采用外镀锌内涂塑钢管。目前,国内有些设计院在建筑工程设计时也直接将外镀锌内涂塑钢管的要求明确写在设计方案中。钢管外表面镀锌,不仅使成本降低, 且保持了热镀锌管便于套扣、安装、运输、耐磕碰、耐机械磨损、外表面美观等优良性能。内表面涂塑粉末涂料, 就可具有涂塑钢管的全部优良性能,如涂膜光洁如镜面,不易滋生细菌和
微生物,具有有效的防结构性能,输水阻
力系数小,增大输水能力,比内壁镀锌钢管提高输水量10%以上,降低输水动力消耗15%。如果安装后,镀锌层表面再涂
银粉漆, 正常使用年限可达百年以上, 这就和楼房的使用寿命相适应, 避免每隔一段时间就换输水管, 既经济又不会因换输水管而影响楼房的寿命。
[0004] 钢管外表面镀锌,内表面以黑
铁管的状态涂塑环
氧粉末涂料后其
附着力还比较好,因为钢、铁及其
合金是一种具有活性表面的金属,这种金属表面的活性物质与环氧粉末涂料能够牢固的结合在一起。但是据我们调查国内许多热浸锌厂家只能做双面镀锌,单面镀锌在国内还没有普及,因此要想做外镀锌内涂塑钢管,就必须在内表面是镀锌的状态下涂塑粉末涂料。
[0005] 但是镀锌管与粉末涂层的附着力问题一直是我们这个行业技术上的难题。一方面是附着力指标不易达到要求,另一方面是不稳定。尤其是许多用户要求外镀锌内涂塑钢管必须要达到城镇建设行业标准CJ/T120《给水涂塑复合钢管》的要求,在CJ/T120-2000版的标准中是用划割法测环氧粉末涂层的附着力,相对来说还比较容易通过,而CJ/T120-2008版标准中要求环氧粉末涂层的附着力必须用水煮法进行测试,也就是镀锌管上的环氧粉末涂层在高温水煮试验后附着力必须在3级以下。这成了外镀锌内涂塑钢管的一大难题。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提供一种镀锌管涂塑工艺,该工艺能够提高双面镀锌后镀锌管内壁与粉末涂层之间的附着力。
[0007] 为了实现这一目的,本发明的技术方案是:一种镀锌管涂塑工艺,其特征在于:该工艺包括:首先判断该镀锌管是否经过
钝化,然后区别对待:A、对未经钝化的镀锌管进行
表面处理,将上述经过表面处理的镀锌管进行预热,预热
温度为200℃-250℃,预热
25-35min后直接涂塑,涂塑后的管件置于160-200℃的烘箱中
固化20-40min;B、对已经钝化的镀锌管经过表面处理,并经过250℃以上温度预热25-35min涂塑,涂塑后的管件置于
160-200℃的烘箱中固化20-40min。其中B中对已经钝化的镀锌管先进行表面处理,然后经过250℃以上温度预热25-35min后,冷却至150-180℃后再进行涂塑;或者对已经钝化的镀锌管先经过250℃以上温度预热25-35min,冷却后再进行表面处理,然后加热至180-220℃进行涂塑。
[0008] 本发明的优点在于采用本发明的镀锌管涂塑工艺能够提高双面镀锌后镀锌管内壁与粉末涂层之间的附着力,即按照CJ/T120《给水涂塑复合钢管》标准附录A的要求在95℃±3℃的热水中煮24h或75℃±3℃的热水中煮48h,镀锌管与粉末涂层之间的附着力也能满足≤3级的要求。且本发明对已经钝化和未经钝化的镀锌管进行区别处理,可以有效节约能源。
具体实施方式
[0009] 下面分别用经过钝化和未经过钝化的镀锌管做实验,其中预热温度设定在200℃左右,预热时间为30min,预热后的管件拿出后立即进行涂塑为一种方法;预热温度设定在250℃或更高温度,一般为250-300℃,预热时间为25-35min,预热后的管件冷却至某一温度再进行涂塑为一种方法。然后将涂塑后的管件置于180℃的烘箱中固化25-35min,并对固化后的涂层进行表面状态观察,水煮试验,压扁试验,耐高温试验,以测试涂层与镀锌管之间的附着力及耐温情况。
[0010]
实施例11
将双面都未钝化的镀锌管先进行内壁
喷砂处理,使之清洁度达到Sa2/2级以上,粗糙度为30µm-75µm或用样板法比较为中级,然后置于200℃的烘箱中预热30min,涂塑,然后将涂塑后的管件置于180℃的烘箱中固化30min。将固化后的管件拿出,涂层表面光滑、无鼓泡;置于95℃±3℃的热水中煮24h后无鼓泡现象发生,附着力为3级;将管件压扁至4/5无微裂纹;经过300℃的高温试验1h后,无鼓泡、无脱落、
颜色变暗。
[0011] 实施例21
将双面都钝化后的镀锌管先进行内壁喷砂处理,使之清洁度达到Sa2/2级以上,粗糙度为30µm-75µm或用样板法比较为中级,然后置于200℃的烘箱中预热30min,涂塑,然后将涂塑后的管件置于180℃的烘箱中固化30min。将固化后的管件拿出,涂层表面光滑、无鼓泡;置于95℃±3℃的热水中煮24h后有鼓泡;将管件压扁至4/5无微裂纹;经过300℃的高温试验1h后,无鼓泡、无脱落、颜色变暗。
[0012] 实施例31
将双面都未钝化的镀锌管先进行内壁喷砂处理,使之清洁度达到Sa2/2级以上,粗糙度为30µm-75µm或用样板法比较为中级,然后置于230℃的烘箱中预热30min,涂塑,然后将涂塑后的管件置于180℃的烘箱中固化30min。将固化后的管件拿出,涂层表面光滑、无鼓泡;置于95℃±3℃的热水中煮24h后无鼓泡现象发生,附着力为1级;将管件压扁至4/5无微裂纹;经过300℃的高温试验1h后,无鼓泡、无脱落、颜色变暗。
[0013] 实施例41
将双面都未钝化的镀锌管先进行内壁喷砂处理,使之清洁度达到Sa2/2级以上,粗糙度为30µm-75µm或用样板法比较为中级,然后置于250℃的烘箱中预热30min,然后将镀锌管从烘箱中取出,冷却至表面温度为150℃再涂塑,然后将涂塑后的管件置于180℃的烘箱中固化30min。将固化后的管件拿出,涂层表面光滑、无鼓泡;置于95℃±3℃的热水中煮
24h后无鼓泡现象发生,附着力为1级;将管件压扁至4/5无微裂纹;经过300℃的高温试验
1h后,无鼓泡、无脱落、颜色变暗。
[0014] 实施例51
将双面都钝化的镀锌管先进行内壁喷砂处理,使之清洁度达到Sa2/2级以上,粗糙度为30µm-75µm或用样板法比较为中级,然后置于250℃的烘箱中预热30min,然后将镀锌管从烘箱中取出,冷却至表面温度为150℃再涂塑,然后将涂塑后的管件置于180℃的烘箱中固化30min。将固化后的管件拿出,涂层表面光滑、无鼓泡;置于95℃±3℃的热水中煮24h后有鼓泡;将管件压扁至4/5无微裂纹;经过300℃的高温试验1h后,无鼓泡、无脱落、颜色变暗。
[0015] 实施例6将双面都钝化的镀锌管先在300℃预热30min,待镀锌管冷却至100℃以下再进行内
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壁喷砂处理,使之清洁度达到Sa2/2级以上,粗糙度为30µm-75µm或用样板法比较为中级,然后再预热至管件表面为200℃,预热时间为20-40min,然后涂塑,将涂塑后的管件置于
180℃的烘箱中固化30min。将固化后的管件拿出,涂层表面光滑、无鼓泡;置于95℃±3℃的热水中煮24h后无鼓泡,附着力可以达到1级;将管件压扁至4/5无微裂纹;经过300℃的高温试验1h后,无鼓泡、无脱落、颜色变暗。
[0016] 结果表明:未钝化的镀锌管在较低温度预热后直接涂塑并固化,其涂层的各项指标都能达到要求,而钝化后的镀锌管必须在250℃以上的高温下进行预热,然后将管件冷却至某一温度点如表面温度至150℃再进行涂塑并固化,得到的涂层其各项指标才能达到要求。
[0017] 因此,根据本发明的一个实施例,一种镀锌管涂塑工艺,其特征在于:首先区分该1
镀锌管是否经过钝化,然后:A、对未经钝化的镀锌管进行表面处理,使之清洁度达到Sa2/2级以上,粗糙度为30µm-75µm或用样板法比较为中级,将上述经过表面处理的镀锌管进行预热,预热温度为200℃-250℃,预热25-35min后涂塑,涂塑后的管件置于160-200℃的烘
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箱中固化25-35min;B、对已经钝化的镀锌管经过表面处理,使之清洁度达到Sa2/2级以上,粗糙度为30µm-75µm或用样板法比较为中级,并经过250℃以上温度预热25-35min后涂塑,涂塑后的管件置于160-200℃的烘箱中固化25-35min。
[0018] 本发明涂塑所用粉末涂料,由热固性
树脂、固化剂、颜料、填料和助剂按质量百分比组成,其中热固性树脂30~60%,固化剂用量占4.5~30%,颜料和填料用量占20~30%,助剂用量占2~12%,各组分质量百分比的总和为100%。所述的热固性树脂为
环氧树脂。所述的环氧树脂可以是双酚A型环氧树脂,或酚
醛环氧树脂。固化剂可选用双氰胺、或取代双氰胺、或癸二酸二酰肼、或酚羟基树脂,或优选酚羟基树脂。所述的助剂为
流平剂、