熔结环氧粉末涂料在管道内外防腐中的应用

FBE 涂层作为外部保护涂层，主要有 单 层 FBE ( SLFBE) 涂层，双 层 FBE ( DPS) 涂层，三 层 FBE( 3LFBE) 涂层，三层挤塑( ** E) 涂层，高性能复合( HPCC) 涂层有几种防护涂层系统。下面我将简要介绍和比较这些涂层，方便您的选择：

单层 FBE 涂层：

一般单层 FBE 涂层厚度为 300~450 μm，在某些特殊应用中，厚度可能达到1000 μm，顾名思义，增加厚度可以显著增加 FBE 高温下涂层的抗阴极剥离能力和耐腐蚀性。FBE 涂层和双层 FBE 涂层均具有适中的绝缘性能，土壤环境中的水分可以使涂层的体积电阻率由 1015 Ω·cm 降至 1013 Ω·cm，因此涂层吸收水后仍保持绝缘性，但已具有足够低的电导允许保护电流通过。只要涂层未发生剥离，阴极保护电流就很小。当涂层由于腐蚀产生气泡，并发生小面积剥离时，阴极保护电流的增加也是有限的，阴极保护电流仍可穿透涂层到达钢管表面提供有效的阴极保护。但单层 FBE 耐尖锐硬物冲击碰撞性能差，施工运输过程中难以保证涂层不受损坏。因此，目前这种应用并不多。无论性能有多好，它都会在运输中损坏。这不是一件大事，也达不到目标的效果。

双层 FBE 涂层( DPS)

DPS 由 2 不同性能的 FBE 通过 2 次喷涂固化，两层由化学键组合。FBE 提供良好的附着力和抗阴极剥离能力； 外层 FBE 是改性涂料，其生产和涂装工艺为双层 FBE 防腐系统的技术核心可赋予外涂层以下特殊功能: ( 1) 防滑( 表面粗糙，摩擦力高) 。浅水区安装管道时，方便工人在湿滑表面安全行走； ( 2) 抗紫外线( 有一定的耐候性) 。FBE 涂层暴露在阳光下后容易粉化，粉化后涂层厚度损失可达 10 ~ 40 μm/a; ( 3) 3) ℃长期使用以下温度； ( 4) 耐磨及外防腐层( 改性 FBE) 提高了安装过程中的耐划伤性、耐冲击性和耐回填岩破坏性。

DPS 不仅改进了单层 FBE 涂层耐冲击，涂层不产生阴极屏蔽，因此 DPS 防护涂层可在定向钻探领域取代 ** E 防护系统， ** E与 涂层结构相比，DPS 可节省20% ~ 30%的材料成本( 管径越大，节省的越多) 。

三层 FBE 涂层系统( 3LFBE)

为了弥补单层 FBE 涂层和双层 FBE 涂层在抗冲击性和弯曲性能方面不足，国外一家粉末涂料制造商设计了三层熔融环氧粉末涂料( 3LFBE) 系统。涂层系统内涂层 FBE 提供附着力和防腐性能FBE 具有良好的灵活性和弹性，能有效吸收外部冲击能量，最外层 FBE 可为整个系统提供强大的外部保护。

       ** E 涂层

   ** E 涂层结构是由德国曼内斯曼公司在20世纪80年代发明的。如图所示， 1 FBE 作为底层，提供优异的粘接力和低氧渗透性。中间是共聚物粘合剂，作为低表面能 PE 材料表层和 FBE 底部的粘结桥。共聚物粘合剂是改性聚烯烃材料( 通常是乙烯、甲基丙烯酸、马来酸或酸酐共聚物) C极性基团可以引入 主链的底层 FBE 发生化学反应，也与未改性的 发生关系PE 材料表层相容性好。最外层是 PE 层具有较强的低湿汽渗透性、耐冲击性和较好的耐候性。

底层 FBE 厚度对涂层的整体防腐性能有很大影响。一般要求 FBE 底层厚度大于 150 μm，最低不低于 100 μm，中间层接枝粘接剂的厚度约为200 μm，最外层 PE 厚度为2. 5～3. 7 mm2。低密度 聚乙烯( LDPE) 的 ** E 管道可在 60 ℃中密度聚乙烯( MDPE) HDPE) 的 ** E 管道可在 80 ℃安全使用。高交联密度酚醛环氧 FBE 聚丙烯软化点较高( PP) 膜的 ** P 涂层结构可达120 ℃ 在温度下安全使用。** E 三层结构结合了环氧粉末涂层优异的附着力、抗阴极剥离性、耐腐蚀性和聚乙烯耐候性、耐机械损伤性，弥补了各自的缺点，大大提高了 涂层的使用寿命。目前已广泛应用于我国的大型管道工程中。

HPCC 涂层

HPCC 涂层由加拿大公司研究，也属于三层结构，，涂层从内到外依 次为熔结环氧粉末底层、粘结层、聚乙烯层。与 ** E不同的是， ，HPCC 涂层的三层结构均采用静电粉末喷涂 涂技术，一次喷涂成型( 非挤出缠绕成 形)。HPCC 涂层涂层简单，总厚度只有 1. 5 mm，大 低于 ** E 涂层总厚度可节省 60%左右的材料成本，无最小厚度限制，其中 FBE 底层厚度约350 μm，粉末胶粘剂中间层厚度约150 μm，聚烯烃表层厚度约1000 μm。这种涂层在中国尚未使用，但在某些应用场合会逐渐取代单层 FBE 或 ** E。

表 1 比较了几种常用的 FBE 外涂层 性能。