Page 73 - 2025年7月防腐蚀专辑

相政乐等：聚脲在海管节点补口防腐涂层中的应用研究

表2 涂层力学性能
Table 2 Mechanical properties of coating
项目 指标要 A 涂层 B 涂层
邵氏硬度 >55 a 74. 92 57. 34

拉伸强度/MPa ≥20 a 36. 83 17. 81
断裂伸长率/% ≥20 a 40. 97 115. 20
裂强度/
≥60 a 98. 72 79. 70
（kN·m ）
-1
耐冲击性/J >7 b >20. 34 >22. 90
23 ℃ 无裂纹，无漏点，无剥离 a 无裂纹，无漏点，无剥离 无裂纹，无漏点，无剥离
2. 5°弯曲试验
-30 ℃ 无裂纹，无漏点，无剥离 a 无裂纹，无漏点，无剥离 无裂纹，无漏点，无剥离
注：— 海 中 项目 点 口涂层性能 ；b—Q/CNPC-GD 0273—2005的 。
a
要求，这可能是因为 B 公司聚脲材料交联程度较低。 2. 4 聚 防腐涂层与基材相 性
将 A 公司和 B 公司涂层在 23 ℃和−30 ℃下分别进行 在海管 设过程中，防腐涂层会受到 管船辊轮
2. 5°弯曲试验，试验后涂层均完好且无剥离脱落现 的摩擦和拉 。补口聚脲涂层与基材具有良好相容
象，说明涂层韧性较好，在 管过程中可 免海管弯 性，能够保证与基材的较强附着力， 免涂层剥离脱落
曲导致涂层产生裂纹或剥离。 而导致失效。表3为2种涂层与不同基材之间附着力。
表3 聚 防腐涂层与基材的相 性
Table 3 Compatibility of polyurea coating with substrate

项目 指标要 a A 涂层 B 涂层
对钢管 ≥10 MPa 19. 62 MPa，胶层破坏 8. 14 MPa，界面破坏
对FBE涂层 ≥10 MPa 14. 41 MPa，胶层破坏 11. 92 MPa，聚脲内聚破坏
附 对PE涂层（未处理） ≥3. 5 MPa 1. 14 MPa，界面破坏 0. 75 MPa，界面破坏
着
力 对PE涂层（拉毛） ≥3. 5 MPa 0. 37 MPa，界面破坏 1 MPa，界面破坏
对PE涂层（电 ） ≥3. 5 MPa 1. 24 MPa，界面破坏 5. 29 MPa，界面破坏
对PE涂层（拉毛+电 ） ≥3. 5 MPa 1. 94 MPa，界面破坏 1. 15 MPa，界面破坏
注：—ISO 21809-3：2016的 。
a
由表 3 可知，A、B 公司的聚脲涂层与 FBE 涂层 表4 聚 涂层耐水性及热处理后 强度 率
均具有较好的相容性，A 公司涂层与 PE 涂层结合力 Table 4 Water resistance and tensile strength
较弱，PE 涂层经过拉毛和电 处理后，对提升附着 retention of polyurea coating after heat
力有一定的作用，但仍未满足要求。B 公司涂层与 treatment
通过电 处理的 PE 涂层的附着力显著提高，符合指 A B
项目 指标要
标要求，说明电 处理增强了 2 个涂层之间的化学 涂层 涂层
吸水率/% ≤5 a 1. 34 2. 98
键的结合。 热处理后
2. 5 涂层耐水性及热处理 拉伸强度 率 拉伸强度 80 ℃ 80~150 a 107. 17 107. 13

a 108. 17 91. 07
120 ℃
由于海管长期浸泡在海水中，而且海管输送介 保持率/% 80~150
质的温度通常为 60~70 ℃，所以涂层应具备良好的耐 9 d 无鼓包， 无鼓包， 无鼓包，
耐水性 无水渗透 b 无水渗透 无水渗透
水性及热处理后拉伸强度保持率。涂层耐水性及热
（75 ℃） 无鼓包， 无鼓包， 无鼓包，
处理后拉伸强度保持率测试结果见表 4。 28 d
无水渗透 b 无水渗透 无水渗透
由表 4 可知，2 种涂层吸水率满足要求，说明 2 种
注：—GB/T 23446—2009 的 ；b— 海 中
a
涂层的耐水性较好。2 种涂层在 80 ℃和 120 ℃热处 项目 点 口涂层性能 。
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