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ep专题之粉末涂料(一)钢管熔结1

粉末涂料是不含溶剂100%固体粉末状涂料。具有不用溶剂、无污染、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点。它有两大类：热塑性粉末涂料(PE)和热固性粉末涂料中国机械网okmao.com。涂料由特制树脂、颜填料、固化剂及其它助剂，以一定的比例混合再通过热挤塑，和粉碎过筛等工艺制备而成。它们在常温下贮存稳定，经静电喷涂、摩擦喷涂(热固方法)，或流化床浸涂(热塑方法)，再加热烘烤熔融固化，使形成平整光亮的永久性涂膜，达到装饰和防腐蚀的目的。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，环氧粉末涂料是最主要，也是其中性能最好的一种，以其优异的附着力、柔韧性，以及卓越的耐腐蚀性和防腐寿命，受到市场的广泛青睐和欢迎。随着户外建筑材料、家电产品的迅猛发展，以及各种车辆的日益增多，对涂料产品的需求量不断增加，无论是品种数量还是性能要求，都提出了许多有待涂料业界，与原材料生产厂解决的课题。粉末涂料因其涂装效率高、无污染，而开发新的环氧粉末涂料，+特别是新的环氧树脂仍有重要意义。中国环氧树脂行业协会专家介绍了，用于粉末涂料的新的环氧品种，以及应用过程中的现状和问题。

一、钢质管道防腐用熔结环氧粉末固化反应特性

(一)引言

作为一种新型、优异的热固性树脂涂料——钢质管道防腐用熔结环氧粉末涂料，在国内外长距离输送管道方面已有近40年的应用历史。目前世界上以熔结环氧粉末涂料作底层的，三层聚烯烃结构防腐层(3LPO)长距离输送管道，相继发生了多起投产运营三五年后，熔结环氧粉末涂层与钢管表面粘结性下降并完全失效的案例。要想获得良好的实际使用性能，必须保证管道熔结环氧粉末达到95%以上的固化转化率。应用示差扫描量热法(DSC)技术，分析测试热固性树脂固化特性、固化转化率已经成为常用手段。中国环氧树脂行业协会专家，研究了埋地钢质管道建设专用熔结环氧粉末的固化反应动力学模型方程，并在涂敷作业生产方面进行了初步应用。

(二)实验部分

1、原材料

LDP-513，200℃胶化时间15s，固化时间2.5min，河北廊坊立邦立东公司。

2、DSC分析

仪器：DSC822e示差扫描量热仪，Mettler-To-ledo公司。

实验方法：选择5，10，15，20，25℃/min5种升温速率，从25℃升温至285℃，由5条DSC过程曲线得到相应的固化反应放热峰的峰始温度Tq、峰顶温度Tp和峰终温度Tg，试样用量(10±1)mg，放置于40μL标准铝坩埚内，密封。

(三)固化动力学方程式的表达

熔结环氧粉末的固化反应动力学过程，一般遵从n级反应固化机理，可通过Kissinger法获得反应过程的反应活化能和反应频率因子，采用Crane公式确定反应级数，最终得到公式1所表达的固化动力学方程式。

式中： 为反应速率，α为固化转化率，E为反应活化能，T为温度，A为反应频率因子，R为普适气体常数A，E，n为反应级数。一经确定动力学3参数A，E，n，通过对反应速率方程的积分便能够直观的获得温度T、固化转化率α和固化时间t的对应关系。

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