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      水性環氧富鋅涂料在風電塔筒上防腐性的研究

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      0 前言
      隨著“十二五”規劃的頒布及展開,國家通過一系列的政策調整,使社會對實施可持續發展的戰略有了更加清晰的認識。加快建設資源節約型和環境友好型社會,促進經濟發展與人口、資源、環境相協調,已經成為我國的基本國策。在工業產品方面,由于溶劑型涂料存在先天性的對環境污染嚴重的弊病,水性涂料逐漸進入了人們的視線。針對我國風電設備市場,到2011年,風電設備的總裝機容量已達5 441萬kW,位居世界第二位,緊隨美國之后;新增裝機容量位居世界第一,這將會大大增加對風力發電設備的需求。本文即闡述一種新型水性富鋅涂料,主要用于風電塔筒、塔架等設備,具有涂裝效率高、硬度好、防腐性強、節能環保等優異性能。
       
      1 試驗部分
      1.1 原料和設備
      原料:進口水性環氧乳液;去離子水,自制;消泡劑,迪高;基材潤濕劑,拜耳;進口水性環氧固化劑;防沉觸變劑,瓦克;水性納米級鋅粉。設備:燒杯(300 mL、500 mL);TD6001電子天平,天津天平儀器有限公司;JJ-1增力電動攪拌器、QTS型漆膜柔韌性試驗儀,天津材料試驗機廠;YWX/Q—150型鹽霧箱,無錫蘇南試驗設備有限公司;QFH漆膜劃格儀,天津市道里試驗機廠。
      1.2 基礎配方
      水性環氧富鋅涂料基礎配方見表1。
      水性環氧富鋅涂料配方
      1.3 試驗步驟
      1.3.1 制備水性環氧富鋅涂料
      將水性環氧乳液、去離子水、消泡劑、基材潤濕劑按配方數量稱量依次加入到燒杯中,攪拌均勻后用200目濾布過濾,制成A組分;將水性環氧固化劑、去離子水、消泡劑、防沉觸變劑按配方數量稱量依次加入到燒杯中,攪拌均勻后用200目濾布過濾,制成B組分;將鋅粉單獨制成C組分。
      1.3.2 樣板的處理
      將A、B、C組分按照2.3︰1︰7.1的質量比例配制水性環氧富鋅涂料,將3組分攪拌均勻后待噴板。樣板及表面清洗處理要求按國標GB/T 9271規定進行,打磨馬口鐵板和冷軋鋼板,用400#砂紙沿著樣板任何一邊的平行方向平直均勻地來回打磨,然后用酒精擦凈試板。
      1.3.3 樣板的制作
      用去離子水將水性環氧富鋅涂料稀釋至適當黏度,用噴槍噴涂。將噴涂后的樣板水放置于空氣干燥箱中,干膜厚度在50~60 μm,然后在規定條件下放置10~15 d進行試驗,噴涂樣板后進行目測觀察,要求樣板涂膜的光潔度要好,涂膜表面也應平整、無顆粒,而后進行性能測試。涂膜厚度測試按國標GB/T13452.2規定進行。
      1.3.4 樣板的后期制作
      將制作完畢的樣板用透明膠帶封邊,同時測量涂膜的厚度,然后根據GB/T 1771—1991推薦GB/T9286中的單刃切割器進行“劃叉”。按照GB/T1771—1991中規定,使劃痕離試板的任一邊緣大于20 mm,劃線時應劃穿底材上所有有機涂層至金屬基體,產生1條或數條不帶毛刺的均勻亮線,應劃至露出金屬基體。
      1.4 技術指標
      用于風電設備的水性環氧富鋅涂料的各項性能測試結果如表2所示。
      水性環氧富鋅涂料性能指標
      1.5 耐鹽霧性測定
      參照GB/T 1771—91中的要求,耐鹽霧測試需采用冷軋鋼板和鹽霧箱來檢測涂膜的耐鹽霧性。防腐涂層的耐鹽霧性是指防腐涂層對鹽霧侵蝕的抵抗能力。本試驗主要應用中性鹽霧試驗(NSS試驗),采用5%的氯化鈉鹽水作為溶液,pH值調節在中性范圍作為噴霧用的溶液。試驗溫度均取35 ℃。每塊耐鹽霧板的被試表面朝上,耐鹽霧板的放置應不使其互相接觸或與箱底接觸。試板應周期進行目測檢查,一般24 h觀察一次。在規定的試驗周期結束時,從箱中取出試板,用去離子水沖洗試板表面上的殘留溶液,然后立即檢查試板表面的破壞現象,如起泡、生銹、附著力、劃痕處腐蝕的蔓延等。水性環氧富鋅涂料耐鹽霧1 500 h后外觀見圖1。
      水性環氧富鋅涂料耐鹽霧1 500 h效果圖
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