基底溫度對環(huán)氧樹脂噴涂層耐磨性的影響

鄭曉華，王 濤，王遵圣，楊偉方，楊芳兒

(1.浙江工業(yè)大學 材料科學與工程學院，浙江 杭州 310014；2. 浙江金洲管道工業(yè)有限公司，浙江 湖州313000)

隨著21世紀城市化進程的推進，鋼管被更廣泛地應(yīng)用于水、石油和天然氣等流體輸送領(lǐng)域[1-3]，這對鋼管防腐、耐磨等涂覆工藝性能提出更高的要求。涂層覆蓋在鋼管表面，可延緩或阻止因水和氧接觸鋼管發(fā)生的化學腐蝕[4]，從而提高鋼管的使用壽命。鋼管涂層的涂覆工藝一般由表面處理、表面涂覆和成品檢驗三個環(huán)節(jié)組成[5]，其中表面涂覆是決定鋼管防腐壽命和質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一。環(huán)氧樹脂作為一種具有良好的耐腐蝕性能、優(yōu)異的機械性能和極佳附著力的熱固性樹脂，其在涂覆過程中無三廢污染，可以保護金屬材料在惡劣的環(huán)境中免受腐蝕，是金屬材料表面涂覆工藝中一種重要的涂料[6-8]。涂覆前先將鋼管加熱至一定溫度，接著將環(huán)氧樹脂粉末涂料噴涂到管壁上，環(huán)氧樹脂吸熱先膠化后固化在管壁表面形成環(huán)氧涂層[9]。

目前，涂覆鋼管生產(chǎn)過程中廣泛使用的基管材質(zhì)為Q235B，環(huán)氧樹脂涂層在增強鋼管防腐性能方面發(fā)揮了巨大的作用。然而，不同的鋼管加熱溫度將對鋼管涂層的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。眾所周知，當涂層施加到金屬基材上并固化時，涂層會產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力[10-13]。產(chǎn)生應(yīng)力的原因包括交聯(lián)或物理老化過程中樹脂的收縮、涂層與基材之間的差熱收縮，隨著物理老化、溫度變化、滲透劑(例如水)膨脹和化學降解，可能出現(xiàn)應(yīng)力變化、附著力降低、涂層開裂等缺陷[14-15]。……