Page 84 - 涂料工业2024年第02期电子刊
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杨生林等：用于工程机械涂装的聚天门冬氨酸酯聚脲涂层体系

                                                                          v
                 腐蚀环境分类是进行涂层防腐配套设计及产品                                式中：—TVOC 排放速率；m—单位时间涂料耗
                                                                    δ
             选择的基础，无论是国内的还是国外的防腐相关的                             量；—涂料 TVOC 在喷漆房挥发比例（通常按 80% 计
                                                                     θ
             标准基本都是参考 ISO 12944-2：2017 中的腐蚀环境                   算）；—TVOC 排放浓度；S—喷漆房截面积；u—喷漆
             分类来进行防腐配套设计的 。大部分工程机械在                             房风速。
                                       [8]
             城市或工业大气、中低盐度的沿海地区户外使用，属                                 结合 PAE 聚脲底漆、面漆施工密度，通过式（3）、
             于C3~C4腐蚀环境。                                        式（4）进行理论计算，确定 PAE 聚脲底漆施工 TVOC
                 结合实际工作情况，本文重点研究适用于工程                           含量≤150 g/L、面漆施工TVOC含量≤200 g/L。
             机械产品中大型结构件涂装的 PAE 聚脲涂料涂层体                               P =（1-M ）× ρ =（1-0. 885）×1. 295 kg/L×1000=
                                                                      P      P    P
             系。结构件基体材料为碳钢，采用高压蒸汽清洗+抛                            149 g/L                                   式（3）
             丸的前处理组合方式。喷涂底漆前，板材凹坑、划痕                                 P =（1-M ）× ρ =（1-0. 85）×1. 255 kg/L×1000=
                                                                      T      T     T
             处会点刮腻子，焊缝断焊处打密封胶。综合分析已                             188 g/L                                   式（4）
             有涂料涂层体系技术指标、历年积累的腐蚀老化数                                  式中 P —PAE 聚脲底漆施工 TVOC 含量；M —
     健                                                                     P                                 P
                                                                                             ρ
             据及涂料供应商提供的试验数据，确定 PAE 聚脲涂                          PAE 聚脲底漆施工质量固体分； —PAE 聚脲底漆施
     康                                                                                        P
     探 工 工 应  层体系（见表3）。                                         工密度；P —PAE 聚脲面漆施工 TVOC 含量；M —
     ·                                                                    T                                  T
     用

     艺                   表3 PAE聚脲涂层体系                           PAE聚脲面漆施工质量固体分；ρ —PAE聚脲面漆施
     索
     艺
                                                                                              T
     安
                                                                工密度。
     全         Table 3 Polyaspartate polyurea coating system         由于 PAE 聚脲涂料溶剂添加量少，确定其闪点>
     开 技 技 研
     ·       涂层                             厚度/μm               60 ℃，属于丙类危化品，其运输、贮存要求有所降低。
     发 术 术 究  PEA聚脲底漆                        45~70
     环
             PEA聚脲面漆                         40~60              1. 2. 2  施工性能
     境                                                               工程机械产品结构复杂、型号众多，涂装生产无
                                             20~30
             溶剂型聚氨酯修补面漆
                                      （以遮盖底涂层为准）                法完全按照工艺设计节拍进行，存在喷涂等待现象。
                                                                PAE 聚脲涂料固化交联速度快，混合后可施工时间
             1. 2  技术要求                                         短。为了满足涂装线生产要求，避免因为喷涂等待导
             1. 2. 1  环保、消防要求                                   致频繁清洗涂料输送管路，确定 PAE 聚脲底漆、面漆
                 PAE属于大分子低黏度氨基化合物，早期曾用于                         活化期≥30 min。同时，为了满足室温条件下涂装线结
             溶剂型聚氨酯涂料的反应型稀释剂。PAE 本身具有                           构件下线要求，确定涂层固化时间及固化率要求：面
             良好的稀释作用，在涂料配方中可以少加甚至不加                             漆涂覆3 h内固化率>71%、铅笔硬度≥HB。
             溶剂，是一种超高固含量的涂料。                                         其中涂层固化率测试参考GB/T 23989—2009《涂
                 根据江苏省地方标准 DB 32/4439—2022《工业涂                  料耐溶剂擦拭性测定法》手工擦拭法和企业内部标准，
             装工序大气污染物排放标准》对大气污染物排放限                             溶剂选用甲乙酮（分析纯），检测结果判定参考图 2。
             值要求，TVOC最高允许排放浓度 80 mg/m 、最高允许                     涂层硬度测试参考 GB/T 6739—2006《色漆和清漆 铅
                                                  3
             排放速率 3. 2 kg/h。以一家挖掘机制造企业的结构                       笔法测定漆膜硬度》。
             件涂装线为例，其喷房面积为 61. 92 m ，喷房风速                       1. 2. 3  复合涂层性能
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             0. 4 m/s，统计单位时间内涂料最大耗量为20. 64 kg/h。                     产品腐蚀防护及外观装饰水平的确定，需要涂装
             要满足TVOC排放速率≤3. 2 kg/h、排放浓度≤80 mg/m ，               专业技术人员与企业高层决策领导共同进行选择。
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             通过式（1）计算涂料施工质量固体分，要求≥80. 6%；                       工程机械产品长期在户外服役，作业场所环境复杂、
             按式（2）计算 TVOC 排放浓度。因此，若要求 PAE 聚                     工况恶劣，对涂层性能有较高要求。参考现有工程机
             脲底漆、面漆施工质量固体分均>85%，计算得到最大                          械涂料技术要求，从以下 6个方面确定 PAE 聚脲涂料
             TVOC 排放速率为 2. 48 kg/h，最大 TVOC 排放浓度为                复合涂层性能指标。（1）外观：颜色、光泽、鲜映性、橘皮
             22. 25 mg/m 。                                      等；（2）涂层厚度：底漆、面漆干膜厚度，复合涂层厚度；
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                 质量固体分=1-v/（m×δ）                       式（1）     （3）力学性能：附着力、硬度、柔韧性、耐冲击性、耐磨性
                 θ=（v×δ）（S×u）                          式（2）     等；（4）耐介质性能：耐水、耐酸、耐碱、耐柴油等；（5）耐
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