用于管道补口的聚氨酯改性环氧底漆涂料.pdf

石油化工腐蚀与防护
Corrosion& Protection in Petrochemical Industry
2010,27(3)
13
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综
用于管道补口的聚氨酯改性环氧底漆涂料
砰怀启韩文礼解蓓蓓徐忠芊张共渎
中国石油工程技术研究院,天津300451)
摘要:底漆加热收編带是长输管道常用的补口材料,在底漆千膜状态下包覆热收編带会造成热收
缩带与底漆间因黏接力低、容易渗水而导致补ロ处钢管腐蚀。该文研制了一种用于长输管道热收缩
带补口的无溶剂聚魚酯改性环氧底潹涂料,利用聚魚酯中丰富的极性基团,增加与热溶胶的黏结能
カ,使涂籵在湿膜或千膜状态下均与热收缩带具有良好的黏接性能,并具有优良的耐腐蚀性能,使底
漆加热收编带补口的施工质量得到控制。
关键词:聚氨酯改性环氧补口底漆热收缩带管道
中图分类号:TQ413
文就标识码:A
文章编号:1007-015X(2010)03-0013-02
在采用三层结构聚乙烯(3PE)外防腐蚀的长氧树脂中羟基和聚氨酯中ーNCO的比例,生成不
输管道使用过程中,发现补口处是最容易出现问题同-OH含量的聚氨酯改性环氧树脂,见表1。
的地方。对于长输管道补口的底漆加热收缩带结
表1不同-0H比值的聚氨酯改性环氧树脂
构,底漆的主要作用是起着黏接热收缩带的作用,
编号EU-01EU-02EU-03EU-04FUJ-05
提高热收缩带的抗阴极剥离,一般不具备防腐蚀功
NCO/-0H0.9
0.8
0.6
0.4
能或防腐蚀功能较差,如果收缩带发生渗漏进水,
环氧底漆很容易起泡脱落,钢管就会发生腐
由该法制得的聚氨酯改性环氧树脂,依次加入
蚀1?。发生上述渗水腐蚀主要的原因是目前采稀释剂、消泡剂、附着力促进剂、流平剂,高速搅拌
用的补口底漆要求在涂刷底漆湿膜状态下包覆热在巍拌的情况下加人气相二氧化硅、沉淀碗酸钡缺、
收缩带,底漆与熔融状态下的热熔胶发生反应,达云母粉、石英粉、碳黑,高速搅拌?,5h后得到无溶
到黏结的效果,而在干膜状态下就不能与热熔胶产剂聚氨酯改性环氧底漆涂料。
生有效的融合黏结,造成热收缩带与钢管黏接力
低,容易发生渗漏。湿膜下安装热收缩带的补2聚氨酯改性环氧底漆涂料性能
口施工工艺对现场操作要求严格,很容易由于操作2.1底漆的防腐蚀性能
原因导致干膜下包覆热收缩带,造成不合格的补
以脂肪改性胺作为固化剂,制备了聚氨酯改性
口,补口施工质量较难控制。
环氧底漆涂层,涂层厚度200~300wm,对涂层的
利用聚氨酯中丰富的极性基团,研究了一种用
性能进行了测试,结果见表2。
于长输管道补口的无溶剂聚氨酯改性环氧底漆涂
从表2中可以看出,对于5种底漆涂料,防腐
料,使涂料在湿膜或干膜状态下均与热收缩帯具有蚀性能相差并不明显,均具有良好的附着力、柔韧
良好的黏接性能,并具有优良的耐腐蚀性能,使补性、抗冲击性能和耐化学试剂侵独性能。
口施工更加容易,能够大大降低补口处的脱黏滲水2.2底漆的黏结性能
现象。
作为管道补口热收缩带的底漆凃料,涂敷后和
钢表面、坡口处的环氧粉末涂层及聚乙烯层均存在
1聚氨酯改性环氧底漆涂料制备
黏接问题,而热收缩带失效往往从补口坡口处开
将MDI-50加人到烧瓶中,搅拌下加热至收稿日期:2009-09-09;修稿日期:2010-02-22。
80℃,滴加几滴二月桂酸二丁基锡,按照n(
作者简介:邵怀启(1973-),男,高级工程师,博士,主要从
NCO)/n(-OH)=2的比例滴加聚醚多元醇,滴毕事石油设施腐蚀与防护工作,在国内外公开发表论文20
2h后直接加入双酚F环氧树脂,按照表1控制环余篇。
4
石油化工腐蚀与防护
第27卷
始。有的厂家的收缩带要求坡口处聚乙烯层要涂底漆在坡口处的黏结性能,试验方法见SY/T0041
敷底漆,而有的厂家的收缩带要求坡口处聚乙烯层
1997,试验结果见表3。
不能涂敷底漆。该文研究了5种聚氨酯改性环氧
表2聚氨酯改性环氧底漆涂层性能
项目
测试结果
测试方法
涂料编号
E-2
E-5
树脂编号
EU-01
EU-02
EU-04
附着力/级
GB/"T1720-79
柔韧性/mm
CB/T1731-93
抗冲击/
耐10%H2S04(常温,30d)涂层完好
涂层完好
涂层完好
涂层完好
涂层完好
CB/T1763-79
耐10%HCI(常温,30d)涂层完好
涂层完好
涂层完好
涂层完好
涂层完好
GB/T1763-79
耐10%NaOH(常温,30d)涂层完好
涂层完好
涂层完好
涂层完好
涂层完好
耐3%NaCl(常温,30d)涂层完好
涂层完好
涂层完好
涂层完好
涂层完好
耐盐雾(常温,2000h)
涂层完好
涂层完好
涂层完好
涂层完好
涂层完好
GB/"T1771-1991
耐水性(80℃,30d)
涂层完好
涂层完好
涂農完好
涂层完好
涂层完好
GB/T1763-79
表3聚氨酯政性环氯底漆的黏结性能MPa离强度。剥离强度的测试方法见SY/T0413
测试结果
2002。
测试项目
E-1E-2E-3E-4E-5
4种热收缩带与E-2底漆的剥离强度试验结
与钢的剪切强度12.2314.0513,2410.129.08果见表4。
与环氧粉末涂层的剪切强度13.1115.2313.2511.0010.45
表4底漆与热收缩带闫的剥离强度
与聚乙烯层的剪切强度0.430.460.420.480.4
热收缩带
1号2号3号4号
与聚乙烯层的剪切强度·3.603.683.663.543.42
湿膜下安装热收缩带的剥离强度/(N?cm-')150100155100
*聚乙烯层表面进行了打毛处理。
从表3中可以看出,5种底漆与钢材表面、环干膜下安装热收缩带的剥离强度/(N?cm-1)508080150
氧粉末涂层表面均具有很好的黏结能力,其中E
表4表明,底漆在表干之前(湿膜)均与4种
2的黏结性能最好。由于聚氨酯中含有丰富的基热收缔带均有良好的黏接性,且都在100N/cm以
团,可以和钢材表面的羟基和环氧粉末涂层表面剩上。湿膜状态下补口底漆与热收缩带剥离均为热
余的羟基形成氢键或化学键,增强了附着能力。5熔胶层内聚剥离。
种底漆与聚乙烯层的黏结力要显著低于与环氧粉
在底漆实干之后,经过测厚、电火花检漏后,进
末涂层的黏结力,剪切强度与树脂种类关系不大,行了4种热收缩带与底漆的黏接性能试验。试验
体现的是物理黏结性能,这主要是由于聚乙烯表面结果表明:底漆实干后与热收缩带的黏接性能方
极性较小,缺乏与环氧聚氨酯键合的基团,不能形面,4号热收缩带的剥离强度最高,并且高于湿膜
成有效的化学黏结,因此施工时对聚乙烯层的打毛的剥离强度,说明