電弧噴涂與粉末涂料噴涂復(fù)合涂層防護技術(shù)

【簡介】

摘要：研究了熱固性粉末涂料用作金屬熱噴涂涂層的封閉層及面層的防護技術(shù)，比較了分別噴涂環(huán)氧鋅基重防腐粉末涂料、純聚酯粉末涂料，噴涂環(huán)氧鋅基重防腐粉末涂料后再噴涂純聚酯粉末涂料以及熱浸鍍鋅后噴涂純聚酯粉末涂料等試樣在不同鹽霧和人工加速老化時間下的附著力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有熔融黏度偏低的環(huán)氧類粉末涂料適合用作封閉層。該復(fù)合涂層技術(shù)已應(yīng)用于高速公路護欄上。

關(guān)鍵詞：鋼鐵；防腐蝕；電弧噴涂；粉末涂料；復(fù)合涂層

中圖分類號：TGl74．46    文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1004—227X(2009)02—0063—04

Composite coating protection technology of arc spraying and powder coating spraying／／CHAO Bing+， LU Dong-fang

Abstract：A protection technology of using thermosetting powder coating material as sealing film or top-coating for metal thermal spraying coatings was studied．The adhesion of various samples sprayed with heavy—anticorrosion zinc—based epoxy powder coating or pure polyester powder coating，sprayed with heavy-anticorrosion zinc—based epoxy powder coating followed by spraying pure polyester powder coatin9，and sprayed with pure polyester powder coating after galvanizing were compared at different salt spraying time and artificial accelerated aging time．The results showed that only low melt viscosity epoxy powder coating material is suitable to be a sealing film．The composite coating technology has applied to expressway guardrail．

Keywords：iron and steel；anticorrosion；arc spraying； powder coating material；composite coating

First-author’S address：Xuzhou Land Traffic Technology Ltd．，Xuzhou 22 1 008，China

1   前言

    熱噴涂是一門具有悠久歷史的工藝性技術(shù)，是表面工程的關(guān)鍵技術(shù)之一，具有工藝簡單、靈活，涂層質(zhì)量好‘，應(yīng)用范圍廣的特點。其中，電弧噴涂技術(shù)因具有噴涂效率高，相對于普通火焰噴涂涂層具有質(zhì)量好、成本低的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于機械零部件的表面防護，特別是鋼結(jié)構(gòu)的大面積長效防腐工程上。熱噴涂涂層的形成過程如圖l所示，它是片狀碟形金屬粒子相互錨定的結(jié)構(gòu)，其SEM照片如圖2所示。

圖1熱噴涂涂層的形成過程

Figure l Forming course of thermal spraying coating

圖2熱噴涂涂層的掃描電鏡照片

Figure 2 SEM image of thermal spraying coating

    從圖2可見，熱噴涂涂層含有大量相互連接、從表面延伸到基體的孔隙，因此需要進(jìn)行外層封閉以防止或阻止腐蝕介質(zhì)滲入，避免涂層與基體界面處發(fā)生腐蝕。電弧噴涂防腐技術(shù)是在電弧噴涂金屬涂層后外加封閉層的復(fù)合涂層防護技術(shù)，它對鋼鐵基體的防腐原理是封閉涂層的物理屏蔽保護和熱噴涂金屬涂層陰極保護的協(xié)同作用。熱噴涂涂層與基體金屬的結(jié)合力高于一般涂料與基體金屬的結(jié)合力，而封閉涂料又能牢固地附著在既有孔隙又均勻毛糙的熱噴涂層上，使這種復(fù)合涂層不易剝落，防腐作用得到顯著增強。荷蘭熱浸鍍研究所的試驗表明[1]，噴鋅或噴鋁后封閉處理所形成的復(fù)合涂層，其耐蝕性比噴鋅或噴鋁涂層及封閉涂層的耐蝕壽命值之和高50％～l30％，這種效應(yīng)被稱為最佳協(xié)同效應(yīng)，已得到國際公認(rèn)并被普遍應(yīng)用。目前，熱噴涂表面主要采用噴刷低黏度的乙烯樹脂、硝基涂料、醋酸共聚物、苯酚樹脂、改性醇酸樹脂、酚醛樹脂、改進(jìn)型環(huán)氧樹脂等液體封閉劑進(jìn)行封閉，雖然具有施工簡便、浸潤性好的特點，但涂層厚度薄、機械性能及耐老化性能差，封閉層極易受損或被腐蝕介質(zhì)穿透，施工中產(chǎn)生明顯的環(huán)境污染。筆者針對熱噴涂施工的特點和要求，改進(jìn)了粉末涂裝工藝[2]和施工設(shè)備pJ，對熱噴涂鋼鐵構(gòu)件進(jìn)行鋅基粉末涂層封閉、純聚酯粉末涂層面涂的雙涂施工，顯著提高了整個涂層系統(tǒng)的防護能力。選用高速公路護欄產(chǎn)品進(jìn)行電弧噴涂鋅鋁，然后表面涂裝鋅基重防腐粉末涂料和純聚酯熱固性粉末涂料，取得了較好的應(yīng)用效果。