给水涂塑钢管内防腐涂层综合性能分析:
2.1管道内防腐涂层种类
a)单层聚乙烯涂层
b)环氧粉末涂层
管道内涂敷层主要有两个功能:
·防腐,提高输水管线的使用寿命;
·减阻,提高输水管线的输水能力。
2.1.1 环氧树脂的分子结构与性能
双酚A型环氧树脂的各结构单元赋予树脂不同的功能,见图2
1)环氧基和羟基赋予树脂反应性,使树脂固化物具有很强的内聚力和粘接力;
2)醚键和羟基是极性基团,有助于提高浸润性和粘附力;
3)醚键和C-C链使大分子具有柔顺性;
4)苯环赋予聚合物以耐热性和刚性;
5)异丙基也赋与环氧大分子具有一定的刚性;
6)-C-O-键的键能高,从而提高了树脂的耐碱性。
图2 双酚A环氧树脂各结构单元赋于树脂的性能
· 环氧树脂卓越的附着力
环氧树脂经与固化剂反应,充分交联之后才发挥其优良性质,最突出的是其与接触物的附着力。这是由于其分子中含有极性的羟基、醚键等,即使对湿面也能有一定的附着。其附着机理与图2的搭扣机理有关。由于羟基和醚基的极性使环氧树脂分子和相邻表面之间产生引力,而且环氧基和含活泼氢的金属表面形成化学键,因此大大提高了其对金属表面的附着力及耐化学防腐性能。
固化时体积收缩率仅有2%左右,而且环氧分子中的醚键使分子链便于旋转,可消除内应力,所以附着力高。
图2 环氧树脂附着力搭扣原理
·环氧树脂的化学性
环氧树脂中含有亲水的羟基及醚键,但该树脂中的双酚A链段(二个苯环和一个异丙基,共15个碳原子的烃基)则有疏水性,两个苯环的刚性屏蔽了羟基和醚键,保持了整体涂层的耐水性。固化后的环氧树脂的玻璃化温度较高,有利于其耐水性。环氧树脂分子中没有酯键,耐碱性优良。在腐蚀微电池的阴极部位呈碱性。一般优良的防腐蚀涂层必须有耐碱性和附着力,所以环氧树脂是优良的防蚀涂料的基料。
·环氧树脂的老化性能
环氧树脂中含有醚键,涂层经日光紫外线照射后易降解断链,其链式反应可见图3
图3. 环氧树脂的老化断链反应
所以环氧涂层不耐户外日晒,涂层易失去光泽,然后粉化,不宜作户外用面漆。环氧涂层老化破坏主要表现为逐渐粉化而涂层减薄。
2.1.2 聚乙烯的分子结构与性能
聚乙烯粉末涂料是目前钢管涂塑的主要原料,且以线性低密度为主。线性低密度是乙烯和—烯烃的共聚物,其分子结构和密度有较大变化,它的结构、结晶度和密 |
|