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环氧粉末防腐钢管:粉末涂料在未来涂料市场的重

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环氧粉末防腐钢管:粉末涂料在未来涂料市场的重

发布日期:2018-06-06 来源:未知

  粉末涂料是100%固体含量、零VOC的“4E”涂料,自诞生之日起就是公认的环境友好涂料而敏捷对多个传统工业范畴溶剂型涂装完成了推翻式的工业替换,从传统的家具、家电、铝型材、交通、能源等职业到船只工业、海洋工程和管道工业,都取得了很好的作用。粉末涂装对环境要求低,可运用流化床、静电、滚涂、淋涂、火焰等多种涂装方式,过喷的粉末能够100%回收,涂膜功用优异,是开展较快的低VOC涂料。

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  粉末涂料首要运用范畴粉末涂料因其杰出的环保优势,运用范畴极端广泛,包含修建铝型材、暖通(暖气片)、重防腐范畴(石油管道、消防管道、水管、桥梁防腐、高铁、矿山管道等)、家用电器、轿车、农用机械、自行车、金属家具、防盗门、护栏、电子电器,在家电、修建铝型材、金属家具等范畴粉末涂料更是有着广泛的运用。跟着原资料、涂装设备与工艺技能的前进,粉末涂料的运用空间正在不断拓宽。

  1.1修建、家电与家具职业

  在修建金属型材中,铝型材占比在80%以上,参阅前瞻工业研讨院《我国铝型材职业商场需求预测与出资剖析陈述》整理数据显现,2017年6月我国铝材产值588.4万t,同比添加13%,1~6月累计产值3025万t,为全球铝型材榜首出产大国。修建铝型材、铝天花板、铝门窗、铝合金幕墙、铝塑板、铝扣板等现在根本选用粉末涂装。修建铝型材专用粉末涂料需求有超强的耐候性和装修性,一同能满意环保要求。

  氟碳粉末涂料具有超强的耐候性,到达AAMA2605规范,可确保铝型材20a以上的耐候防护,是超耐候环保涂装的最佳选择。跟着真空热转印技能的老练,热转印粉末涂料能够经过转印技能把金属变为“木材”或“不锈钢”,热转印技能在铝型材、防盗门、家具上的成功运用使“转印粉”形成粉末涂料一个重要分支。在“以铝代木,回归天然”的健康、环保、节能背景下,越来越多的铝型材表面进行了木纹转印表面处理,经过Qualideco认证的“铝型材转印粉”可运用于铝门窗、幕墙这些要求超耐候的修建物上,并且使修建物愈加贴近天然。

  粉末喷涂以其色彩鲜艳、坚固经用的特色成为当今金属家具最环保的规范喷涂技能,近年来因为木材资源的短缺,铝家具应运而生。经木纹转印技能处理制作的全铝合金工作家具、户外家具以及贮存类家具(如衣柜、橱柜等)表面出现传神的紫檀、橡木、胡桃等木材的天然原色,完成了绿色家居生活,零甲醛,零污染,漂亮经用并可循环利用。

  家用电器用粉量约占整个粉末涂料用量的60%,粉末涂料以其色彩鲜艳、坚固经用的特色占据大部分家电涂装的(如冰箱、洗衣机、空调、微波炉、厨具等)商场。

环氧粉末防腐钢管

  1.2管道、管件、阀门工业

  埋地石油管道、天然气管道、输水管道处在极端杂乱的腐蚀环境下,其防腐保护极端重要,一般要求有50a以上的防护寿数。熔结环氧粉末涂料(FBE)在20世纪60年代成功运用于管道工业,使管道防护技能发生了质的腾跃。经过加热将FBE熔融固化并粘接在金属底材上,具有优秀的附着力、低氧浸透率、耐微生物腐蚀、无阴极屏蔽、坚固耐磨、涂层表面润滑以及优异的耐腐蚀功用,特别适用于高盐、高碱的土壤及高含盐分的海水和炽热的沙漠地带等严苛环境。FBE管道防腐已形成了无缺的高度主动化涂敷工艺,在发达国家,有50%以上的管道商选用FBE涂层,如美国输油管道、输气管道以及输水管道的表里防护中有40%~50%的工程选用FBE涂层;英国天然气公司从1977年开端运用FBE,并指定该涂料为一切海底管道的防腐蚀涂装资料;在欧洲和中东地区的油气管道首要选用3PE防腐层(底涂是FBE)。学习发达国家的经历,我国大中型输油管线、输气管线以及输水管线也根本运用了3PE防腐层和FBE,我国4000km“西气东输”很多运用FBE粉末,用量到达1.5万t。英国、美国等许多西方国家成功地将FBE运用于输水管道的内涂层,沙特国家输水管线已运用30a以上,涂层仍然无缺如初;FBE和热塑性聚乙烯粉末涂料(PE粉)是CJ/T120—2016《给水涂塑复合钢管》规范中指定的表里防腐涂层,南水北调工程输水钢管内防腐很多运用FBE涂层技能,不只到达运送饮用水规范,并且确保了50a以上的长效防腐;双层FBE技能运用于管道的穿越技能供给管线在穿越过程中与砂石土壤的耐磨性;海底管道技能运用FBE以及聚乙烯粉末涂料的前史也有近50a。

  1.3钢筋

  钢筋是修建工程不可或缺的根本资料,钢筋的运用寿数决议着修建物的运用年限。FBE涂层钢筋技能始于美国,美国曾先后实验了56种涂层资料,终究选用了环氧粉末涂层,该涂层不只防腐功用极佳,并且环氧涂层钢筋与混凝土的锚固力下降幅度在10%以内,是各类涂层资料中最小的。1913年,在缔造宾夕法尼亚大桥中成功运用了FBE涂层钢筋,比预期运用寿数进步了1倍以上,粉末涂料从此成功进入修建范畴。比较其他防腐方法,钢筋用粉末涂料是效益最高的混凝土结构防腐资料。国外有关资料阐明,LPG码头修建物的混凝土构件内的钢筋悉数选用了粉末涂料保护,运用年限由30a进步到50a,对工程耐久性的奉献十分杰出,总造价只添加约1%~3%。

  FBE涂层钢筋防腐已成为路桥、海港码头、地道、化工厂房等修建工程中首选的防腐工艺。现在环氧涂层钢筋主动化涂装技能适当老练,美国有2/3左右桥梁运用环氧粉末涂层钢筋,泰国、新加坡、马来西亚和沙特阿拉伯等国规则在建工程运用的钢筋必须有粉末涂料保护。近年来,我国海上桥梁、滨海工程开工量持续添加,对涂层钢筋的需求量将越来越大,FBE涂层钢筋用粉末涂料的用量也越来越大。

  1.4钢绞线

  钢绞线(又称钢缆)是桥梁修建的荷重结构资料,对防腐和耐盐雾性要求十分高(特别是滨海或跨海桥梁),需经过3000h的盐雾实验。美国德克萨斯大学就斜拉索防腐系统进行了全面的查询,结果表明镀锌钢绞线+内涂层+HDPE套管是较完美的防腐系统,在腐蚀严峻特别是海洋性气候环境中环氧涂层钢绞线具有独特的优势,而镀锌工艺则存在严峻的环境污染。

  环氧粉末涂层预应力钢绞线作为新式预应力资料以其优异的防腐功用在桥梁工程中已有很多运用,如斜拉索、体外索、体内索、吊杆索、系杆索、岩土锚索和锚碇预应力索等,选用环氧粉末涂层技能供给长效防护,盐雾实验的耐蚀性远大于镀锌层,是氯离子或盐分含量相对较高的环境抱负的防腐资料。在德克萨斯大学搜集的定见中,环氧树脂粉末钢绞线系统的得分仅次于镀锌钢绞线系统。环氧树脂粉末钢绞线耐腐蚀性显着优于镀锌钢绞线,可使修建物寿数进步3~6倍,这是粉末涂装技能所霸占的新范畴,能够运用于城市桥梁、港口、码头号滨海地区湿润环境劣等受海水腐蚀的斜拉索、吊索等预应力工程构筑物;长时间在污水浸泡下的污水处理池等;强腐蚀环境下的化工构筑物等。

  钢绞线FBE涂层工艺已完成了主动化涂装,涂覆环氧粉末的新式防腐钢绞线具有与母材钢绞线相同的强度特性,是现在防腐范畴内预应力工程中的首选。美国有专门的环氧涂层钢绞线规范ASTMA882/A882M—2004。据我的钢铁网《我国预应力钢绞线商场概略与展望》显现,2016年我国共有长时间安稳钢绞线厂家约42家,绞线出产线约200条,年规划产能达600万t左右,全年钢绞线实际产值约450万t,其间环氧涂层钢绞线(钢筋)按20%计,其产值为90万t。而每吨环氧涂层钢绞线(钢筋)需用环氧粉末涂料约50~70kg,意味着现在我国该范畴年需求超越4万t环氧粉末涂料。跟着FBE涂层钢绞线的运用比例在逐年速增,粉末涂料也将在钢绞线商场迎来巨大的添加。

  1.5其他职业

  交通运输职业(如高速公路护栏杆、保护网,动车、高铁、机车内装修板,信号灯、电控柜),电子职业与IT职业中运用的马达、线圈、变压器电子组件、配电柜、电脑机箱、交换机,运动器材、健身器、售卖机、童车、小五金、电动工具,以及一些新兴的职业如同享单车、摩拜单车、快递箱等均选用粉末涂装。

 

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  在七大要点职业VOC管理中粉末涂料的机会国家环保部发布的《“十三五”蒸发性有机物污染防治工作计划》中要求七大要点职业一切企业均应施行VOC归纳管理、VOC总量减排要求:集装箱制作企业的VOC归纳去除功率到达80%以上,轿车、卷材制作企业到达70%以上,家具制作企业到达50%以上,工程机械、船只、钢结构制作企业到达30%以上。这些给粉末涂料带来了新的机会。

  2.1集装箱涂料商场

  集装箱商场十分会集,据我国集装箱协会核算,中集集团全球最大,占全球集装箱商场50%,第二就是胜狮货柜,全球市占率达25%,我国集装箱占国际总产值95%。据我国陈述网发布的《2016—2022年我国集装箱租借商场开展现状及十三五开展趋势前瞻陈述》显现,2016年全国际的集装箱保有量约4000万只规范箱,每个集装箱的寿数为15a左右,用9~10a后,便需求修补,每年集装箱的替换率约220万~300万只规范箱,因而集装箱涂料商场的添加潜力巨大。

  因为集装箱常常处于移动状况,重复经历从陆地到海洋、从盛暑到酷寒的全过程,因而集装箱防腐要求很高。1962年国际规范集装箱诞生以来,溶剂型涂料一直是集装箱制作职业中首要涂料,约占95%,首要运用三层油漆配套系统防腐,底漆为溶剂型环氧富锌漆,面漆为氯化橡胶防腐,都存在VOC排放污染,并且氯化橡胶树脂在制作过程中会放出CCl4,损坏臭氧层。为此我国集装箱职业协会经过了《我国集装箱职业VOCs管理职业自律条约》,强制推行水性化涂装,以完成VOC减排80%的目标。现在集装箱用水性涂料仍存在技能难度,在环保上也存在废气、废水、废渣需求进一步处理,由此可能带来昂扬的本钱难以承受,因而“油改水”路途仍然绵长而艰苦。

  集装箱体积巨大,并且需求表里喷涂,因而喷涂方式的改动将会因前处理的杂乱而受限制。尽管如此,水性化、高固化和粉末涂料的运用是集装箱涂料未来的开展方向。杜邦公司曾活跃推介粉末涂料技能在集装箱上的运用,未来将会为集装箱的涂装商场供给更多选择。现在高能红外技能现已完成大型工件的烘烤固化,跟着愈加先进的涂装工艺的运用以及粉末技能的前进,集装箱的粉末涂装并非不可能。

  2.2轿车涂料商场

  轿车制作业是涂料最大的用户之一,每次VOC排放量的大幅下降都与选用新式涂料有关,如20世纪80年代初引入高固体分涂料,80年代末选用水性涂料,90年代粉末涂料开端用于轿车制作业。“高红外”加热技能用于粉末涂料的固化,使粉末涂层的平整度和光泽与液体涂料相媲美,可用于轿车面漆和罩光面漆,然后完成了涂装工艺的革新。

  在乘用车范畴,粉末喷涂技能现已得到了克莱斯勒、通用轿车、PSA、BMW、SWART和法拉利等公司的认证;在商用车范畴,现在,VOLVO、SCANIA、IVECO、TATA和集瑞联合卡车等现已选用了粉末涂装技能出产。我国粉末涂料在轿车中的运用首要会集在轿车零部件方面,如轿车发动机、轿车底盘、车轮、滤清器、操纵杆、反光镜、雨刮器和喇叭等,根本上都为黑色。国内江淮轿车已完成车厢的粉末化喷涂,其功用超越了溶剂型涂料。跟着技能的日趋完善和粉末涂料功用的进步,现已完全能满意轿车涂装的各项要求,如:外观装修性、耐候性、耐化学性格、抗划伤性、抗紫外线性等。粉末涂料在整个喷涂过程中能够循环运用,节约本钱。粉末清漆的烘烤过程比较洁净,能够长时间坚持烘房的清洁度。粉末罩光涂料具有与溶剂型涂料平等的涂膜外观,初期出资少,现有涂装设备稍做改造即可投入运用。

  轿车粉末涂料的前进令人鼓舞,“轮毂粉”代替溶剂型底漆涂装于轿车轮毂具有更好的耐划伤性、耐石击性以及表面功用,可将液体涂料的四涂改为粉末三涂,取消了底色漆,因而运用底面合一的底粉,成为轿车新的涂装方向。粉末清漆已成功运用了30a以上,比水性清漆技能愈加老练,有显着的优势。特殊金属作用的粉末涂料表现出比水性漆更好的层间附着力和兼容性,使涂装过程中VOC排放下降近50%,如仿铬粉末涂料(电镀粉)用于轿车轮毂涂装代替不环保的抛光工艺,到达电镀作用。传统的轿车轮毂用水电镀到达镀铬作用,水电镀一般的镀层原料选用“六价铬”,具有严峻环境污染问题,为了处理污染问题而运用真空电镀工艺,即“底粉+溶剂型底漆+溶剂型介质漆+电镀层+清漆”工艺。而运用“轮毂专用介质粉”可完美代替“溶剂型底漆+溶剂型介质漆”,越来越多得成为工艺干流。终究的电镀涂层具有高丰满度、高流平、高硬度,零VOC排放,未来轿车范畴会有更多的粉末涂装事例。

  2.3卷材(PCM)涂料商场

  预涂卷板广泛运用于修建、家电和家具等职业,需求很多的涂料防护。据FutureMarketInsights公司预测,2027年全球卷材涂料销量估量到达136.8万t。国外研讨和出产彩涂板已有50a以上的前史,现在欧洲大约有10条粉末涂装线。我国卷材涂料出产始于20世纪80年代,尽管起步较晚,但开展极为敏捷,技能水平也有了大幅提升。据慧聪涂料网估量,到2020年,涂料职业总产值估量添加到2200万t左右,年均添加率5%。假如按2014年卷材涂料占涂料总产值的2.78%的比例来核算,到2020年,卷材涂料能到达60多万t产值,加上6%的复合添加率,保存估量到2020年能到达80多万t产值。

  至今为止,简直一切的预涂卷钢板都是运用液体涂料来涂装的。PCM涂料已形成了一个巨大的工业,逐渐向延伸运用寿数、添加产品的功用和环境友好型方面开展,水性涂料、粉末涂料、光固化涂料等都有小批量运用。PCM粉末涂料也是粉末涂料的一个重要分支,零VOC,柔韧性优异,在耐寒、耐热、耐时效方面均高于溶剂型涂装。

  合肥荣事达-美泰克合资公司1998年从德国EISENMANN引入了我国榜首条16m/min的高速平板粉末喷涂流水线,首要运用于家电板。杭州冯氏卷钢资料有限公司在“十二五”期间成功开发专用于卷材粉末涂装的设备,并在其杭州工厂完成25m/min的大规模卷钢出产。2017年3月,山东科瑞钢板有限公司“高速静电粉末五颜六色涂层钢板”完成了国内80m/min的PCM高速静电粉末喷涂,添补国内该项技能的空白,标志着我国彩涂板加工技能进入零VOC的技能范畴。

  2.4家具涂料商场

  我国共有3400余家木质家具出产企业,现在中密度纤维板(MDF)均运用脲醛喷漆或聚乙烯膜贴塑进行装修,这2种方法都存在环保问题。近年水性涂装在家具职业广泛遍及并被社会大力推重,但水性涂料因为含有50%以上的水,烘烤时有机溶剂与水一同蒸腾出来,并非“零VOC”蒸发,此外水性涂装存在本钱高、加工周期长、漆面硬度低、丰满度差等许多问题。而经过低温固化粉末与远红外固化技能一起完成了MDF板的粉末涂装,完成了真实含义的MDF环保涂装。粉末涂装色彩丰厚,有表面砂纹作用、高光作用等不同装修作用,并且比传统液体涂料具有更好的耐化学性和持久性。这项技能的关键在于运用低温固化透气粉末涂料以及运用低温催化焚烧天然气发生红外辐射为主、电加热中波红外为辅的低温固化技能,在一个特殊规划的气体催化炉内进行,固化时间短,全程粉末主动涂装仅需1h,可将选用液体涂料涂装的45d交货期缩短至3d,并且每平方米归纳本钱比传统溶剂型涂料或水性涂料本钱下降20%~40%。

  宜家现已大规模引入粉末涂装技能,索菲亚在其板式家具中开端大规模选用粉末涂料,国内家具企业如兆生、励泰、东健科技、博洛尼、欧林等也在推行粉末涂装木制家具。

  据来自我国林产工业协会的数据显现,2016年我国人造板出产持续坚持添加,全国人造板产值首次打破3.00亿m3,居国际榜首位。木材涂料是一个巨大的商场,假如运用粉末喷涂,每年将有数百万t的粉末需求量,而我国的粉末涂料2016年总产值还不到200万t。因而粉末涂料运用于MDF商场成功唤醒了一个“熟睡的伟人”,能够期待,跟着粉末技能与涂装技能的前进以及全球消费者对环保越来越高的需求,木材粉末涂料将迎来快速添加。

  2.5工程机械与农用机械

  我国共有1300余家工程机械制作企业、2500余家农用机械制作企业,工程机械自给率到达80%以上,装载机、挖掘机、轿车起重机、压路机、叉车、推土机、混凝土机械等一大批工程机械产品销售量和销售额位居国际榜首位。

  工程机械和农用机械长时间暴露在户外恶劣的环境下,承受着不同程度的腐蚀,对涂膜附着力、机械强度、耐磨性、耐腐蚀性及耐候性都有较高要求,工程机械的防护与装修特别重要。2015年工程机械(含叉车和农用机械)职业的涂料用量10.2万t,其间溶剂型涂料占总量89.3%、粉末涂料9.5%,水性涂料仅占1.2%。工程机械(含叉车和农用机械)的薄板件的涂装可选用粉末涂料涂装,在出资和运转本钱上具有必定的优势,山推工程机械、土耳其YARIS、徐工科技、徐州卡特、上海龙工、星光农机等工程机械、农机企业均在驾驶室、结构件、掩盖件上运用了粉末涂装工艺,我国一拖也在管件上运用了粉末涂料涂装工艺,未来众多的工程机械结构件将会运用高固体分涂料或粉末涂料这类环保涂料进行涂装。

  2.6船只及海洋工程

  海水是一种强腐蚀介质,波涛、海流对金属构件发生往复冲击,海洋船只用金属一般要遭受比其他工业物件更多的紫外线照耀和海水腐蚀而更易腐蚀降解,因而需求重防腐涂料对其加以防护。船只涂料的首要品种有:水线涂料、船壳涂料、甲板涂料、油舱涂料、饮用水涂料、压载水舱涂料、防污涂料等。粉末涂料有着极端出色的耐候性、耐磨性和耐腐蚀性,可为船只出产及运用供给良好的功用和保护本钱,不过受涂装尺寸和现场施工所限,现在尚没有运用实例。

  但粉末涂料在船只管道系统已有成功运用,包含海水管道、淡水管道、蒸汽和废水管道、燃料和油料管道、排污管道等,一般1艘万吨级船只管道系统总长可达30000m。除船只管道外,船只上耐腐蚀泵、耐腐蚀阀门、耐蚀波纹管补偿器、海水滤器根本选用环氧粉末涂装。

  我国海洋防腐涂料需求坚持年均30%的添加速度,作为海洋开发基础设施的跨海大桥也在不断新建,为海洋防腐涂料带来巨大商场。海洋防腐涂料一般要求10a以上寿数,粉末涂料可将重防腐与超耐候完美结合,在极端严苛的海洋腐蚀环境下,FBE作为重防腐底涂,氟碳粉末作为超耐候面层。

  重防腐环氧粉末涂料已成功运用于海洋环境的跨海大桥的钢管桩,美国ASTMA972/A972M-00“StandardspecificationforFusionBondedEpoxyCoatedPipePiles”明确提出用熔结环氧涂层作为钢管桩防腐的技能和规范。如杭州湾跨海大海钢管桩防腐计划为:泥下区钢管桩选用单层FBE涂层(涂层厚度≥300μm),涂层外表面具有30~100μm的粗糙度;承台以下约42m水下区选用双层FBE涂层(涂层厚度≥600μm)耐磨、耐冲击;钢管桩承台以下约8m规模潮差区选用加强型三层FBE涂层(涂层厚度≥800μm),最外层运用氢化环氧粉末技能进步海洋大气环境下的耐候性。经过在同一钢管桩上按照需求接连喷涂不同层数、不同功用涂层的先进工艺,使整根钢管桩具有抗海水腐蚀、抗泥沙冲刷、抗海生物附着、抗紫外线辐射等长处,规划寿数100a。港珠澳跨海大桥钢管桩防腐外壁选用双层FBE涂层技能合作阴极保护供给120a的长效防护。

  这些重防腐粉末涂料成功运用于海洋环境中的钢构件的重腐蚀防护事例,可为处于海洋环境中的船只、钢构件供给活跃的防护参阅。

  2.7钢结构防腐

  我国共有5000余家钢结构出产企业,传统的钢结构防腐一般需求重防腐以及超耐候的功用,因而一般运用不同防腐涂层的组合配套系统,如环氧富锌+环氧云铁+氟碳(或聚氨酯)面漆,但这种配套防腐工艺因为VOC排放较大,对环境以及人身健康存在损伤。而重防腐粉末涂料和超耐候粉末技能现已适当老练,FBE或环氧富锌粉末涂料能够供给底涂,供给优异的附着力或献身阳极的电化学保护,而FEVE氟碳粉末可供给长达20a以上的耐候确保。

 

 

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