长输管线3层结构聚烯烃防腐蚀涂层阴极剥离的研究进展_铝板防腐涂层_索雷阴极板防腐涂层(3)

有些FBE应用在特殊环境下，需要使用部分改性环氧，以提高交联密度或提高韧性等，因为这些材料价格比较高，被有些FBE生产厂家弃用，而达不到预期的性能。

配方设计，就是根据产品的性能要求和工艺条件合理地选用原材料，确定各种原材料的用量和配比关系。FBE是由环氧树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成，其中各个组分之间存在着复杂的物理和化学作用，目前尚不能完全用理论计算的方法确定各种原材料的配比，在一定程度上仍依赖于长期积累的经验。配方设计是一项性很强的技术工作，对产品质量和成本有决定性的影响，此外合理的配方又是保证加工性能的关键。因此配方设计在FBE生产中是个重要的环节。配比不合理的涂料流入市场，肯定会造成涂层的不合格，所以需要多个检测环节对质最把关，以防万一。

配方设计的目的不单纯是为了研究原材料的配比组合，更重要的是了解原材料的基本性质，各种配比对FBE性能的影响。以及与工艺性能的关系，进而了解各种结构与性能之间的关系。在谋求经济合理的同时，获得最好的综合性能，制成物美价廉的产品。

运输和储存环节主要是防止粉末结块、吸潮、变质，FBE含有能够反应的环氧树脂和固化剂，是一种非常活波的材料，一定情况下会发生轻微的化学反应。常温下FBE粉末的储存期最长一年，超过40℃还要缩短。过期或变质的粉末可能结块、胶化时间变短、流平变差、机械性能和耐化学性能变差等。

4.2.2FBE涂层施工因素

4.2.2.1基材前处理

涂装前良好的表面处理，对提高钢管的使用寿命可以起到事半功倍的效果。采用好的涂层，就如同给钢结构“穿”上了一件遮挡腐蚀的外衣，达到良好的涂层保护效果，涂装前良好的表面处理是必不可少的，它可以增加涂层与钢管的接触面积，使这件外衣牢牢地附着在钢结构表面，持久地担当起保护钢管的重任。

钢管刚出厂时，表面完整地覆盖着一层坚硬的氧化皮，这一层氧化皮肉眼看起来很紧密，但实际上有许多缝隙，这些缝隙会渗透水和氧气。氧化皮大体上是由三层铁的氧化物组成的，表层是Fe2O3，中间层Fe3O4，与金属表面直接接触的是FeO·Fe203在化学上是稳定的，而FeO很不稳定，在水和氧的作用下，FeO很容易水解成铁的氢氧化物，这样，上述水解作用和腐蚀就会慢慢从缝隙开始。并沿着金属和氧化皮的界面向内深入，在界面上生成较大体积的锈蚀产物，从而引起氧化皮表层应力的变化，而氧化皮本身没有延展性，这样氧化皮很快就会带着它外面的涂层一起剥落下来。此外温度的变化、机械作用等物理因素也会引起氧化皮翘起或剥落。另外，从电化学观点看，氧化皮的电极电位比金属铁本身要正0.15-0.20V,当钢板的大部分表面上仍附有氧化皮时，在腐蚀性介质中氧化皮部分便构成一个大阴极，而在氧化皮不连续处的钢管表面则构成一个小阳极，从而发生严重的电化学腐蚀。同时我们大量的试验证实，除去氧化皮以后再涂装的工件比带有氧化皮的工件受保护的效果更好。因此，要提高防护涂层的附着力，必须有好的前处理。

4.2.2.2FBE涂层的涂敷工艺

FBE是热固性粉末涂料，加工工艺主要指粉末涂装的固化温度和固化时间，只有完全固化才能获得涂层良好的物理性能和化学性能。被涂敷的管道一般长为12米，利用余热使之固化，凝胶时间必须足够快，使之冷却前完全固化；同时，固化速度又要足够慢，使表面适当润湿和流平，浸润到锚纹深处，这是一对矛盾；因为熔结环氧粉末涂料FBE是热固性涂料，涂装后，不但要流平，而且要完全固化，要发生一系列化学反应，形成立体网状结构的大分子，这需要在一定温度下，保持一段时间，使之完全反应和熟化，如果没有完全反应，固化百分率达不到95%以上，则涂层的物理、化学性能不能实相结构也有可能发生改变，影响管道的主体强度。

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