环氧陶瓷涂料技术的开发及应用
一、国内发展过程
环氧陶瓷涂料是由环氧树脂、石英砂、流平剂、防沉剂、增韧剂组成 ， 经化学固化形成涂层 。因其组成中石英砂体积含量高达20%以上 ， 涂层坚硬、致密、抗冲击、耐磨 ， 适用于钢制管道、铸铁管道的内涂层和外涂层 。用这种低成本、高强度、高防腐性能的新材料衬里的大口径铸铁管 ， 正大批量出口科威特 。
铸铁管大量用于城市自来水和生活污水的输送 ， 为防止管内积垢、减缓腐蚀 ， 管内壁常衬涂水泥砂浆 。随着经济发达国家的家用洗涤、去污、杀菌化学药剂的使用量日渐增多 ， 水泥砂浆衬里层已逐渐不适应生活污水日益恶劣的腐蚀条件 。据中国环氧树脂行业协会()专家介绍 ， 自上世纪80年代起 ， 美国出现了能对铸铁管及其水泥砂浆衬里提供更好保护的环氧陶瓷衬里 ， 其产品名称为Protecto 401 ， 1981年在美国首次工业规模使用 ， 其后陆续在美国、中东、南美和加勒比地区的数百英里球墨铸铁下水管内衬使用而无一失败记录 。
2002年4月 ， 科威特公共工程部对中国的铸管企业提出数份用环氧陶瓷衬里的球墨铸铁管订单 ， 管径从500mm至1200mm ， 总重达4.5万吨(总长约125km) ， 并要求自当年底开始分批交货 。国内铸管行业的规模完全可以接受订单 ， 关键在于能否按相应美国标准的要求 ， 在工业规模上实现铸管的环氧陶瓷衬里 。
廊坊市东化防腐工程公司接受了这项挑战 ， 依靠自身雄厚的技术力量和近20年的管道防腐涂料研制、生产和工程施工的实践经验 ， 只用半年时间 ， 研制出全部用国产原材料 ， 达到美国同类产品性能 ， 价格极具竞争力的高石英砂含量环氧陶瓷涂料 ， 一次喷涂可达1mm以上的双组分热喷涂专用喷涂机械和每天可涂敷近600米大口径铸铁管的抛丸除锈、热喷涂、热固化的涂敷工艺 。用本溪北台铸管公司大口径铸铁管喷涂出的样品管内衬层粘结牢固、坚硬致密、表面光滑如镜 ， 使科威特贸易官员称赞不已 ， 终于将这份合同交给本溪北台铸管公司和廊坊东化防腐工程公司共同承担 ， 首创环氧陶瓷衬里大口径铸铁管大批量向中东出口的先例 。涂敷作业自2002年11月开以来 ， 克服了气温低达-15℃以下所带来的不利影响 ， 作业线运行越来越顺利 ， 内衬质量越来越稳定 ， 至2003年5月底 ， 已有3批船近2万吨的铸管运抵科威特 ， 管道工程施工正在当地进行 。并已后续完成了钢管环氧陶瓷外喷涂机和涂敷作业线的研制 ， 为进一步在钢管外防腐扩大使用做好准备 。
东化公司充分利用科研/生产/销售/施工/服务一条龙式经营机制的优势 ， 迅速将专利成果转化为生产力 ， 与北台铸管公司合作建成每天可涂敷近600米大口径铸铁管包括：铸管打磨、抛丸除锈、热喷涂、加热固化的涂敷作业线 ， 按时完成4.5万吨铸管涂敷任务 ， 分批船运到科威特 ， 首创我国环氧陶瓷内衬大口径铸铁管大批量向中东出口的先例 。据中国环氧树脂行业协会()专家介绍 ， 管道安装工程已在2004年初顺利完成 ， 按合同要求 ， 我公司应派人到科威特施工现场对在运输和安装过程中内衬层出现的破损进行修补 ， 但由于内衬层质量很好 ， 在运输和安装过程破损率非常低 。
2004～2005年 ， 东化公司研制的GH102白色无毒型环氧陶瓷涂料相继通过了河北省和卫生部认定的涉及饮用水卫生安全产品检验机构河北省卫生检测中心和中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所的卫生安全性检验 ， 包括安全性浸泡试验和毒理学检验 ， 检验结论为：指标均符合卫生部《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》(2001)对防护材料的卫生要求 ， 属于实际无毒级 ， 可以在饮用水系统使用 。中国环氧树脂行业协会()专家介绍说 ， 由于国际市场上经济发达地区对环氧陶瓷内衬铸铁管的需求日益增加 ， 至2005年5月已相继有本溪北台铸管公司、青岛北钢铸管公司、淄博张钢制铁铸管公司和河北新大通管业有限公司等4家铸管企业 ， 使用该公司的环氧陶瓷配套材料(包括黑色的GH101型和白色的GH102型)和专利喷涂机 ， 所生产的直径从DN100～DN1400的环氧陶瓷内衬铸铁管已大批量向中东地区和新加坡出口 ， 成为中国铸管行业扩大国际市场份额的新亮点 。
二、产品主要性能
1、产品简介
东化公司环氧陶瓷涂料为系列产品 ， 包括GH101型黑色环氧陶瓷涂料(简称黑陶)、GH102型白色环氧陶瓷涂料(简称白陶)及与其配套的环氧腻子、环氧修补料 ， 均为无溶剂型双组份环氧涂料 。据中国环氧树脂行业协会专家介绍 ， 其中GH101和GH102的A组份是相同的 ， 以环氧树脂为主料 ， 加入石英粉和助剂制成 ， 外观为黄褐色粘稠软膏状;B组份以聚胺类固化剂为主料 ， 加入石英粉和助剂等制成 ， 但GH101和GH102所用的固化剂和助剂不同 ， GH101的B组份外观为黑色粘稠液体 ， GH102的B组份外观为白色粘稠液体 。施工时将涂料的A、B组份分别予热 ， 搅拌均匀 ， 在专用喷涂机内等量混合 ， 均匀地喷涂在经予热并保持旋转的铸铁管或钢管内表面 ， 喷涂后保持旋转加热烘干 ， 固化后的内衬层致密光滑、坚如陶瓷、粘结牢固、厚度均匀 ， 耐水、防腐蚀、电绝缘性能优异 。
2、产品特点
该产品为无溶剂型 ， 使用时不散发出任何挥发性溶剂 ， 符合安全和环保要求 。适用于机械化热喷涂后加热烘干 ， 一次喷涂可得厚度2～3mm的干膜 ， 也可用于现场修补 ， 手涂施工 ， 常温自干 。中国环氧树脂行业协会专家表示 ， 涂层致密坚韧、外表光滑如镜 ， 耐磨、耐水、耐化学介质腐蚀性和电绝缘性均很好 。GH102型白色环氧陶瓷涂料的卫生安全性检验符合卫生部要求 。
3、适用范围
GH101环氧陶瓷外观黑色 ， 主要用于输送污水的铸铁管或钢管内壁防腐 ， GH102环氧陶瓷外观白色 ， 主要用于输送自来水、中水的铸铁管或钢管内壁防腐 。本产品也可用于钢制储罐、污水处理厂、码头、化工厂设备内防腐 。
4、主要技术指标
执行东化公司企业标准 Q/DH 08-2002《环氧陶瓷涂料》的要求 。每批涂料产品出厂前需按下表项目进行出厂检验 ， 符合要求后开具检验报告出厂 。
【环氧陶瓷涂料技术的开发及应用】本产品在配方定型时和正常生产后每三年进行型式检验一次 ， 除出厂检验项目外还包括涂层的抗冲击、耐磨性、水蒸气渗透性、耐阴极剥离、耐盐雾、耐化学药品浸泡等长期试验项目 ， 其技术指标符合美国同类产品Protecto401型环氧陶瓷涂料的相应要求 。据中国环氧树脂行业协会专家介绍 ， GH102白色环氧陶瓷涂料定期送省级卫生厅认定的涉及饮用水卫生安全产品检验机构进行卫生安全性检验 ， 2004年7月经河北省卫生检测中心检验 ， 指标符合卫生部《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》(2001)对防护材料的卫生要求 。
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