О требованиях к порошковому покрытию на алюминиевых профилях

Эпоксидно-полиэфирные краски представляют собой смесь двух других типов порошковых красок: эпоксидной и полиэфирной. Такая комбинация используется в тех случаях, когда к порошковому покрытию не предъявляются повышенные требования в плане воздействия растворителя или устойчивости к коррозии. Эпоксидно-полиэфирные краски имеют широкий спектр применения, отличаются рядом технологических преимуществ и относительно невысокой ценой.

В своем составе такая краска содержит полиэфирные и эпоксидные смолы. Разработана эпоксидно-полиэфирная краска, по большому счету, для того, чтобы обеспечивать химические и физические сопротивления. Основными свойствами краски являются ее светостойкость и теплостойкость, однако несмотря на эти качества устойчивость к внешним полиэфирным красителям довольно невысокая..

Эпоксидно-полиэфирные краски: области применения

Эпоксидно-полиэфирная порошковая краска используется в самых различных отраслях и производствах. Благодаря ее эффективности и простоте в применении она актуальна:

• для воздушных и масляных фильтров;
• хозяйственного и строительного инструмента, техники;
• электрооборудования и электродвигателей;
• огнетушителей;
• бытовых электрических приборов и техники;
• котлов и других видов водонагревательного оборудования;
• отопительных котлов;
• душевые кабины;
• мебель самого различного назначения: медицинская, дачная, офисная;
• корпусов трансформаторов и электрощитов;
• деталей автотранспорта;
• и даже металлической проволоки.

Как видно, эпоксидно-полиэфирная краска является по сути универсальной и используется производителями различного оборудования, техники, инструментов, инвентаря и т.д.

Подготовка поверхности алюминия

Чтобы правильно установить технические требования к порошковым покрытиям на алюминиевых профилях полезно вкратце проследить технологический процесс нанесения порошкового покрытия. Очень часто проблемы порошкового покрытия связаны не с качеством самого порошка, а с недостаточным качеством подготовки поверхности.

Поверхность алюминиевых профилей, которые поступают на порошковое окрашивание прямо с прессового производства, часто бывают загрязненными смазками и другими загрязнителям, например, обычной цеховой пылью. Алюминиевые профили, которые долго хранились на оптовых складах, могут иметь на поверхности белые или матовые следы общей коррозии.

Поэтому очень важно, чтобы перед нанесением порошкового покрытия поверхность алюминия была подвергнута тщательной подготовке с жестким контролем качества.

Известно, что большинство дефектов порошкового покрытия алюминиевых профилей связано именно с нарушениями при подготовке их поверхности под окраску. Подготовка поверхности алюминия преследует две основные цели:

• Обеспечить полную очистку поверхности от посторонних загрязняющих веществ, особенно смазок и жиров.
• Придать поверхности высокие адгезионные свойства для прочного соединения с порошковым покрытием.

Химическую подготовку поверхности профилей производят на горизонтальной линии погружных ванн или на вертикальной линии с помощью спрейерных устройств. Минимальная последовательность химической подготовки включает следующие операции:

• Обезжиривание
• Промывка
• Травление
• Промывка
• Осветление (только при щелочном травлении)
• Промывка
• Формирование хроматного или бесхроматного конверсионного покрытия
• Промывка
• Промывка в деминерализованной воде
• Сушка

См. подробнее о технологии подготовки поверхности алюминия здесь.

В ходе всего этого технологического процесса должен производиться надежный контроль того, что состав рабочих химических растворов и степень загрязненности промывных вод соответствует заданным пределам.

Эпоксидно-полиэфирная краска: преимущества и нюансы

Как уже отмечалось выше, два компонента эпоксидно-полиэфирной краски, сочетаясь, образуют на поверхности изделия твердую пленку. Именно данный вид лакокрасочного покрытия является наиболее предпочтительным среди остальных видов порошковых красок. Это обусловлено ее преимуществами:

• краска выдерживает максимальные температуры, которые образуются в печи;
• крайне актуальна для окрашивания поверхностей, которые максимально соприкасаются с теплом и светом — для потолков, стен, радиаторов отопления; такое применение объясняется тем, что именно эпоксидно-полиэфирная краска меньше желтеет при воздействии внешних факторов;
• абсолютно безопасна для людей (нетоксична), этот фактор обусловлен тем, что краска инертна после затвердевания;
• покрытие, на которую нанесена такая краска, практически не подвержено истиранию, это связано с тем, что данный вид лакокрасочного покрытия устойчив к воздействию влаги и химических средств; поэтому если краска была нанесена с соблюдением всех технологий, то после затвердевания она настолько прочно соприкасается с поверхностью, что изделие можно использовать практически вечно.

При всех достоинствах эпоксидно-полиэфирная краска имеет и свою специфику, которая выражается в следующем:

• несмотря на то, что сама себестоимость такой краски не очень высокая, но оборудование для ее использование, а также затраты на труд квалифицированного специалиста довольно дорого стоят, именно по этой причине финальная стоимость покраски может оказаться не такой уж и маленькой;
• помимо дорогостоящего оборудования, необходимого для работы с эпоксидно-полиэфирной краской, крайне важным звеном является высококлассный специалист; без его навыков просто технически невозможно грамотно нанести краску, даже если постараться — это должен делать только опытный мастер.

Разновидность порошковых красок

Сначала применялись термопластичные краски, однако в последние несколько десятилетий вместо них используются термореактивные краски. Это сделало область применения порошковых красок существенно шире в силу того, что они стали иметь гораздо больше уникальных свойств, заключающихся, в первую очередь, в стойкости к механическим повреждениям и долговечности.

Порошковые краски делятся на:

1. Термореактивные порошковые краски (их еще называют реактопласты);
2. Термопластические порошковые краски.

Термореактивная группа порошковых красок отличается тем, что во время ее нагревания происходит химическая реакция, в результате которой на окрашиваемой поверхности образуется прочная твердая пленка. А краски, относящиеся к термопластической группе, при воздействии на них высоких температур, плавятся, а после остывания приобретают твердую структуру. Последние имеют большую пластичность.

Порошковые краски первой группы в зависимости от того, какие пленкообразующие вещества входят в их состав, подразделяются на:

1. Эпоксидные порошковые краски;
2. Эпоксидо-полиэфирные порошковые краски;
3. Полиэфирные порошковые краски;
4. Акрилатные;
5. Полиуретановые.

Таким образом, главными пленкообразователями в порошковой краске могут выступать: эпоксид, смесь эпоксида и полиэфира, полиэфир, а также акрилат. Все краски в этой группе могут быть использованы во время окрашивания деталей машиностроения, поскольку, обладают значительно большей твердостью, устойчивостью к ударам, а также декоративными свойствами.

Из всех красок данной группы самыми первыми на свет появились эпоксидные порошковые краски, популярность которых высока даже сегодня. Их широкая известность связана с основными свойствами, которые заключаются в высокой прочности, адгезии, а также хорошей устойчивости к растворителям. Однако, эпоксидные порошковые краски имеют и свои недостатки. К ним можно отнести:

1. Непереносимость воздействия высоких температур. Например, если их сильно нагреть, то покрытие приобретает желтоватый оттенок.
2. Непереносимость солнечного света. При воздействии на эпоксидное порошковое покрытие ультрафиолетом, ее верхний слой подвержен разрушению, в результате чего покрытие становится мелоподобным. Однако, кроме как на эстетичный вид, это больше ни на что не влияет, поскольку прочность покрытия остается неизменной. Поэтому, данные краски более применяемы для окрашивания интерьеров.

Стоит сказать, что для использования данного типа краски подойдет абсолютно любое лакокрасочное оборудование. Для того, чтобы нанесенное порошковое покрытие приобрело твердую структуру понадобится всего лишь 15 минут и температура: 1700 С для красок обычного типа и 1400 С для красок быстро отверждающихся.

Для наглядности, можно посмотреть видео о нанесении порошкового покрытия

Эпоксидно-полиэфирная краска в Москве.

Купить эпоксидно-полиэфирную краску вы можете в ООО «Компания Микропул». Наше предприятие является официальным представителем завода-производителя, именно поэтому мы предлагает не только качественную и настоящую эпоксидно-полиэфирную краску в Москве, но и выгодные цены. Получить дополнительную информацию о сотрудничестве, а также проконсультироваться по вопросам эксплуатации, свойств и технических параметров нашей продукции вы можете, позвонив по телефонам в Москве, +7 (929) 512-44-40.

Порошковое окрашивание

Порошковое окрашивание – это метод напыления сухой краски в виде частиц мелкого порошка, которые являются электрически заряженными. Заряженные частицы порошка притягиваются к заземленному изделию с образованием равномерного тонкого слоя. Затем это изделие со слоем порошка проходит в течение 10-15 минут через печь при температуре около 200 ºС. После выхода из печи и охлаждения до комнатной температуры порошковое покрытие полностью готово к выполнению своих функций, защитных и декоративных.

Химические свойства эпоксидно-полиэфирной краски при комнатной температуре.

Нанесение порошкового покрытия

Высушенные после химической подготовки алюминиевые профили размещаются на навесках конвейера и подаются в камеру напыления порошка. Специальные распылительные устройства – пистолеты – подают распыленный порошок на алюминиевые профили, который образует на их поверхности тонкий слой с контролируемой толщиной. Весь «лишний» порошок собирается системой возврата и затем повторно используется. Это позволяет достигать эффективности использования порошка до 95 %.

Затем профили с напыленным порошком проходят через печь полимеризации с температурой около 200 °С. Порошковое покрытие при этом претерпевает четыре стадии до полной готовности [1]:

• расплавление;
• растекание;
• переход в желеобразное состояние;
• отверждение (полимеризация).

После выхода из печи и охлаждения профилей до комнатной температуры порошковое покрытие полностью готово к применению по назначению.

Состав

Полиэфирный лкм изготавливают смешением составляющих и их дальнейшей гомогенизации в специальном двухшнековом экструдере под действием высоких температур. Далее сплав подвергают охлаждению, затем он измельчается и просеивается. Благодаря этому смесь становится однородной. В составе таких структур имеется пленкообразующая смола, отвердитель, разные пигменты и добавки.

Роль наполнителей и пигментов заключается в улучшении свойств состава и покрываемой поверхности. Например, добавляя их в разных пропорциях можно регулировать свойства состава по электризуемости, стойкости к температурным колебаниям, электрической проводности, прочности и т.п.

Заметка: Если как наполнитель используется металлический порошок, то можно создать имитированную металлическую поверхность.

Без использования таких веществ, как пигмент, наполнители, покрываемая поверхность будет прозрачной.

Входящие в состав пластификаторы отражают физико-механические характеристики материала. От них зависит температура и время образования пленки. Они не должны ни в коем случае нарушать агрегатные свойства полимеров, влиять на ухудшение технологических характеристик, вмешиваться в процесс образования пленки.

С помощью применения модифицирующих веществ также улучшаются свойства материала. Однако широко распространена физическая модификация благодаря разным добавкам пленкообразователям. С использованием модификаторов можно изменять характеристики и с технологической стороны, а именно свойства вязкости сплава, показатели сыпучести и т.п.

Адсорбенты нужны для термоактивных пленкообразующих лкм. Чтобы ускорить процесс используются соответствующие ускорители. Их активация производится при достижении высоких температур, когда начинает запускаться отвердительный процесс после того, как пленкообразователь расплавляется и формируется жидкая пленка.

Система отверждения это самый значимый компонент термоактивной краски. От нее зависит помимо стабильности и условий отверждения еще и эксплуатационные качества покрытия.

С помощью добавок добиваются повышения атмосферной стойкости материала. Они снижают фотодеструкцию полимеров под действием ультрафиолетовых лучей. Сюда же входит и стойкость к температурным колебаниям, сыпучие качества состава и т.п.

Внутрение эпоксидные порошковые покрытия. Применение и выбор материала. Покрытия Scotchkote

Защита линейной части, арматуры, крановых узлов, отводов и другого оборудования от коррозии и внутренних загрязнений является необходимым условием долговременного, экологически безопасного и экономичного функционирования трубопроводной системы.

Система защиты от коррозии влияет не только на срок службы, но и на стоимостьэксплуатации, технического обслуживания, расходы на прокачку, пропускную способность трубопровода, Повышенная температура эксплуатации, наличие солей, сероводорода и углекислого газа в транспортируемом продукте, а также другие факторы – все они способствуют внутренней коррозии. Имеются различные способы борьбы с внутрненней коррозией, включая использование специальных сплавов, ингибиторов и покрытий.

Внутреннее эпоксидное антикоррозионное покрытие обепечивает трубопроводу ряд преимуществ в дополнение к защите от коррозии:

— улучшенные характеристики потока и снижение энергопотребления на прокачку,

— упощенную инспекцию труб при строительстве,

— защиту от коррозии при хранении труб,

— более легкую очистку трубопровода и снижение образования осаждений.

Внутренние эпоксидные покрытия используются для защиты от коррозии нефте -, газопроводов и оборудования уже несколько десятков лет. Эти покрытия имеют достаточно высокую гибкость, стойкость к газам, высокую химстойкость и абразивостойкость. Температура эксплуатации покрытия зависит от его состава, но максимальная температура эксплуатации эпоксидных покрытий не превышает +140С. Толщина покрытия обычно составляет 450-500 микрон или немного больше, в случае эксплуатации в особенно агрессивных средах.

Для нанесения внутренних эпоксидных покрытий используются как жидкие, так и порошковые материалы. Технология нанесения жидких материалов несколько более простая, она не требует дополнительной полимеризации покрытия при температуре около 190-210С после его напыления. Как правило, нанесенное жидкое покрытие полимеризуется при температурах около 60-70С за несколько часов или при более низких температурах, но в течение более длительного времени. Порошковые покрытия имеют ряд важных примуществ перед жидкими: как правило технология нанесения внутренних порошковых покрытий более производительна, имеется более широкий спектр покрытий для разных сред, включая покрытия стойкие к высокоагрессивным средам, технология нанесения порошков более экологична. Как правило, конечная стоимость внутреннего порошкового покрытия ниже, чем стоимость жидких покрытий. Часто выбор жидкого или порошкового покрытия ограничен тем оборудованием, которое уже есть на предприятии, но если речь идет о новом производстве, то следует очень тщательно продумать на какой вид покрытия ориентироваться и какое оборудование закупать.

Сегодня компания 3М производит как жидкие, так и порошковые эпоксидные материалы для защиты от коррозии внутренней поверхности труб и оборудования. В данной статье мы хотели бы очень кратко ознакомить вас с некоторыми порошковыми эпоксидными материалами для данного применения.

Свойства порошкового эпоксидного покрытия определяются его составом. Любой из компонентов, а именно – эпоксидный полимер, отвердитель, катализатор отверждения, наполнители и пигменты, а также специальные функциональные добавки – влияют на свойства порошкового эпоксидного покрытия, его технологичность при нанесенеии и стабильность при хранении. Не смотря на кажущуюся сходность «эпоксидок», материаилы различных производителей очень различаются по своим свойствам. Еще один важный параметр – стабильность качества и характеристик выпускаемого материала.

Какое покрытие выбрать?

При выборе порошкового эпоксидного покрытия, при условии достаточной технологичности данного матераиала на имеющемся оборудовании, основным критерием является его стойкость к имеющимся услвоиям эксплуатации трубопровода. К основным факторам агресивной среды относятся: — рабочая температура,

— давление,

— химический состав.

Повышенные температуры эксплуатации способствуют ускоренной деградации покрытия. Большинство покрытий проницаемы для сероводорода и углекислого газа, которые могут вызывать отслаивание покрытия при снижении давления.

Взвешенный выбор матерала предполагает учет всех этих факторов и систематический отбор оптимального покрытия. Любое покрытия является компромисом, они все имеют свои преимущества и ограничения. Поскольку основной компоромис ищется обычно между гибкостью, химстойкостью и реакционноспособностью, то оптимальным является наиболее гибкая система покрытия, которая может быть экономично и качественно нанесена на данном производстве и обеспечивает адекватное функционирование в конкретных внутренних условиях трубопровода.

Конечно, наиболее достоверными являются данные практической полевой эксплуатации покрытия. Однако, эти данные не всегда имеются в наличии для принятия решения, их получение требует значительного времени и ресурсов, условия очень разнообразны. Наиболее простым ускоренным способом проверки химической стойкости покрытия является автоклавный тест. Для примера, в таблице №1 приведены данные автоклавного теста покрытий в углекислом газе. В условиях варьирующегося содержания CO2 покрытие №3 показало наилучший результат.

Таблица №1

Таблица №2 иллюстрирует возможные компромисы при выборе покрытия, а также вопрос необходимост грунтовочного слоя в системе, в зависимости от условий эксплуатации. Покрытие А было разработано для относительно мягких условий эксплуатации, где требуется достаточно высокая гибкость. Покрытие В имеет среднюю гибкость, но позволяет гнуть трубы в полевых условиях, а также обеспечивает повышенную стокость к агрессивным средам и газам. Это покрытие может эксплуатироваться и без грунта, но в отноительно мягких средах. Эксплуатация В в более жестких средах потребует наличия грунт в системе покрытия В. Более точно необходимость или отсутствие необходимости грунта может быть подтверждено на основании атоклавных тестов или данных длительных натурных испытаний.

Таблица №2.

Покрытие С было разработано специально для защиты внутреннего сварного стыка с помощью коммерчески доступного внутретрубного робота. В данном случае нанесение грунта является очень нежелательным, т.к. является дополнительной и усложняющнй стадией, приводящей к значительному удорожанию оборудования. Благодаря своему составу покрытие С не требует грунтования ни в каких средах, оно не гибкое, но это и не требуется по его целевому назначению. Это же покрытие без грунта может быть использовано для защиты от коррозии изделий, использование которых не предполагает изгиб в процессе инсталляции и эксплуатации. А именно – гнутые отводы, крановые узлы , насосы и т.д.

Различные грунты.

Грунты на фенольной основе используются уже долгие годы и отлично себя зарекомендовали. Их основные 3 недостатка – необходимая контролируемая стадия сушки и полимеризации до напыления верхнего слоя порошка, эмиссия органических растворителей и пожароопасность, были недавно устранены с появлением на рынке безхромных грунтов на водной основе. Грунты на водной основе обеспечивают несколько более низкую стойкость покрытия по сравнению с фенольными грунтами, но они являются значительно более экономичными, экологичными и технологичными. Их использование может сочетаться с выбором более «стойкого» слоя порошкового верхнего слоя для всей системы покрытия.

Основные объекты применения внутренних эпоксидных покрытий:

— трубопроводы питьевой и морской воды,

— нефтесборные трубопроводы, транспортирующие нефть с высоким содержанием воды, солей, абразивных частиц, трубопроводы закачки воды в скважины,

— трубопроводы транспортирующие неочищенный газ, содержащий влагу, сероводород, углекислый газ, абразивные частицы,

— внутрирезервуарные трубы,

— внутрискважинные трубы,

— фиттинги, отводы, арматура, насосы и т.д.

Например, компания Saudi Aramco уже более 15 лет успешно эксплуатирует шлейфовые газопроводы, постороенные из стальных труб с внутренним покрытием Scotchkote 6171, транспортирующие газ с содержанием сероводорода около 15-20%, с углекислым газом и высоким содержанием влаги. Это позволило Saudi Aramco значительно снизить потребление дорогих труб из спецсталей с высокой коррозионной стойкотью и повысить срок службы газопроводов. С большой степенью вероятности трубы с таким же защитным покрытием могли бы эксплуатироваться и в России, на Астраханском и Оренбургском месторождениях, имеющих близкий состав и агрессивность добываемого газа.

Краткая информация о матераиалах 3М использующихся для защиты внутренней поверхности труб и оборудования:

Компания 3М уже более 45 лет разрабатывает и производит порошковые эпоксидные материалы. Из тех покрытий, которые используются для защиты стали в агрессивных средах и для внутренней поверхности труб можно выделить следующие:

Scotchkote 345 – фенольный грунт,

Scotchkote 500N – грунт на водной основе,

Scotchkote 206 Xtra LG – порошковое эпоксидное покрытие для эксплуатации в относительно мягких углеводородных и водных средах, с невысоким содержанием сероводорода и углексислого газа, имеет высокую гибкость, как правило наносится с грунтом, температура эксплуатации – 60-80С.

Scotchkote 134 – порошковое эпоксидное покрытие предназначенное для эксплуатации в высокоагрессивных средах, с повышенным содержанием сероводорода и углекислого газа. Может эксплатироваться как в системах с грунтом, так и без него. Имеет среднюю гибкость. Используется в основном в изделиях, не предполагающих гнутье в полевых услвоиях – НКТ, насосы, арматура, отводы, фасонные детали, процессинговые трубы для химических предприятий. Температура эксплуатации – до +90С.

Scotchkote 6171 – покрытие близкое по защитным свойствам с материалом Scotchkote 134, но имеющее значительно более высокую гибкость. Предназначено для защиты от коррозии внутренней поверхности трубопроводов транспортирующих неочищенную нефть и газ с высоким содержанием воды, сероводорода, углекислого газа и имеющих высокую коророзионную агрессивность. Трубы с покрытием Scotchkote 6171 могут гнуться в полевых условиях. Температура эксплуатации до +90С.

Scotchkote 6258 – эпоксидное порошковое покрытие для защиты от коррозии внутренней поверхности труб и НКТ, температура эксплуатации до +130-140С.

Scotchkote 6159 – покрытие для защиты внутреннего сварного стыка, грунт не требуется. Температура эксплуатации до +90С.

Некоторые из наших покрытий прошли испытания во ВНИИСТе, другие покрытия пока там не испытаны, т.к. не возникало реальной потребности в этих материалах в России. Однако, все они имеют опыт эксплуатации за пределами России, в различных средах и применениях. Мы приглашаем к сотрудничеству специалистов по защите от коррозии российских нефтяных и газовых компаний, предприятия наносящие защитные антикоррозионныен покрытия на трубы и другое нефтегазовое оборудование, производителей арматуры и другого оборудования, отраслевые и проектные Институты для решения актуальных задач защиты от коррозии трубопроводных объектов и оборудования в России.

По материалам https://neftegas.info/