熔結環(huán)氧粉末涂料在管道內外防腐中的應用

FBE 涂層作為外部保護涂層，主要有 單 層 FBE ( SLFBE) 涂層，雙 層 FBE ( DPS) 涂層，三 層 FBE( 3LFBE) 涂層，三層擠塑( ** E) 涂層，高性能復合( HPCC) 涂層有幾種防護涂層系統(tǒng)。下面我將簡要介紹和比較這些涂層，方便您的選擇：

單層 FBE 涂層：

一般單層 FBE 涂層厚度為 300~450 μm，在某些特殊應用中，厚度可能達到1000 μm，顧名思義，增加厚度可以顯著增加 FBE 高溫下涂層的抗陰極剝離能力和耐腐蝕性。FBE 涂層和雙層 FBE 涂層均具有適中的絕緣性能，土壤環(huán)境中的水分可以使涂層的體積電阻率由 1015 Ω·cm 降至 1013 Ω·cm，因此涂層吸收水后仍保持絕緣性，但已具有足夠低的電導允許保護電流通過。只要涂層未發(fā)生剝離，陰極保護電流就很小。當涂層由于腐蝕產生氣泡，并發(fā)生小面積剝離時，陰極保護電流的增加也是有限的，陰極保護電流仍可穿透涂層到達鋼管表面提供有效的陰極保護。但單層 FBE 耐尖銳硬物沖擊碰撞性能差，施工運輸過程中難以保證涂層不受損壞。因此，目前這種應用并不多。無論性能有多好，它都會在運輸中損壞。這不是一件大事，也達不到目標的效果。

雙層 FBE 涂層( DPS)

DPS 由 2 不同性能的 FBE 通過 2 次噴涂固化，兩層由化學鍵組合。FBE 提供良好的附著力和抗陰極剝離能力； 外層 FBE 是改性涂料，其生產和涂裝工藝為雙層 FBE 防腐系統(tǒng)的技術核心可賦予外涂層以下特殊功能: ( 1) 防滑( 表面粗糙，摩擦力高) 。淺水區(qū)安裝管道時，方便工人在濕滑表面安全行走； ( 2) 抗紫外線( 有一定的耐候性) 。FBE 涂層暴露在陽光下后容易粉化，粉化后涂層厚度損失可達 10 ~ 40 μm/a; ( 3) 3) ℃長期使用以下溫度； ( 4) 耐磨及外防腐層( 改性 FBE) 提高了安裝過程中的耐劃傷性、耐沖擊性和耐回填巖破壞性。

DPS 不僅改進了單層 FBE 涂層耐沖擊，涂層不產生陰極屏蔽，因此 DPS 防護涂層可在定向鉆探領域取代 ** E 防護系統(tǒng)， ** E與 涂層結構相比，DPS 可節(jié)省20% ~ 30%的材料成本( 管徑越大，節(jié)省的越多) 。

三層 FBE 涂層系統(tǒng)( 3LFBE)

為了彌補單層 FBE 涂層和雙層 FBE 涂層在抗沖擊性和彎曲性能方面不足，國外一家粉末涂料制造商設計了三層熔融環(huán)氧粉末涂料( 3LFBE) 系統(tǒng)。涂層系統(tǒng)內涂層 FBE 提供附著力和防腐性能FBE 具有良好的靈活性和彈性，能有效吸收外部沖擊能量，最外層 FBE 可為整個系統(tǒng)提供強大的外部保護。

       ** E 涂層

   ** E 涂層結構是由德國曼內斯曼公司在20世紀80年代發(fā)明的。如圖所示， 1 FBE 作為底層，提供優(yōu)異的粘接力和低氧滲透性。中間是共聚物粘合劑，作為低表面能 PE 材料表層和 FBE 底部的粘結橋。共聚物粘合劑是改性聚烯烴材料( 通常是乙烯、甲基丙烯酸、馬來酸或酸酐共聚物) C極性基團可以引入 主鏈的底層 FBE 發(fā)生化學反應，也與未改性的 發(fā)生關系PE 材料表層相容性好。最外層是 PE 層具有較強的低濕汽滲透性、耐沖擊性和較好的耐候性。

底層 FBE 厚度對涂層的整體防腐性能有很大影響。一般要求 FBE 底層厚度大于 150 μm，最低不低于 100 μm，中間層接枝粘接劑的厚度約為200 μm，最外層 PE 厚度為2. 5～3. 7 mm2。低密度 聚乙烯( LDPE) 的 ** E 管道可在 60 ℃中密度聚乙烯( MDPE) HDPE) 的 ** E 管道可在 80 ℃安全使用。高交聯(lián)密度酚醛環(huán)氧 FBE 聚丙烯軟化點較高( PP) 膜的 ** P 涂層結構可達120 ℃ 在溫度下安全使用。** E 三層結構結合了環(huán)氧粉末涂層優(yōu)異的附著力、抗陰極剝離性、耐腐蝕性和聚乙烯耐候性、耐機械損傷性，彌補了各自的缺點，大大提高了 涂層的使用壽命。目前已廣泛應用于我國的大型管道工程中。

HPCC 涂層

HPCC 涂層由加拿大公司研究，也屬于三層結構，，涂層從內到外依 次為熔結環(huán)氧粉末底層、粘結層、聚乙烯層。與 ** E不同的是， ，HPCC 涂層的三層結構均采用靜電粉末噴涂 涂技術，一次噴涂成型( 非擠出纏繞成 形)。HPCC 涂層涂層簡單，總厚度只有 1. 5 mm，大 低于 ** E 涂層總厚度可節(jié)省 60%左右的材料成本，無最小厚度限制，其中 FBE 底層厚度約350 μm，粉末膠粘劑中間層厚度約150 μm，聚烯烴表層厚度約1000 μm。這種涂層在中國尚未使用，但在某些應用場合會逐漸取代單層 FBE 或 ** E。

表 1 比較了幾種常用的 FBE 外涂層 性能。