聚脲燃气管道涂料产品性能的提升

孟昭辉，李 妲，第海龙，蔡洪军，高 鹏，石 佳

(1. 天津科瑞达涂料化工有限公司 天津300457；2. 安徽华菱汽车有限公司 安徽马鞍山243061)

0 引 言

近年我国对日益恶化的生态环境进行了各种治理工作，其中煤改气就是对于广大农村的主要治理措施，通过燃气的使用来降低煤、柴的使用，从而达到降低对环境污染的目的。由于我国农村涉及范围广，煤改气改造过程中需要使用大量的燃气管道及管件，其中管道在室外的部分占有很大比重，这就需要燃气管道防护层具有很好的性能。燃气管道的涂料涂层需要具有耐老化、节省能源、良好的耐磕碰等功能。本项目开发了一种聚脲燃气管道涂料，能够在燃气管道上涂装良好，并与燃气管道生产厂家密切联系进行现场测试。

1 聚脲燃气管道涂料概况和产品优化

1.1 聚脲燃气管道涂料应用存在的问题

伴随煤改气项目的逐步推进，燃气管道的使用也逐年增加，目前燃气管道的涂装没有统一的标准，在实际的涂装和管道安装施工过程中逐步呈现出一些问题。有些燃气管道涂装厂家使用沥青防腐层，涂层具有吸水率大、耐温差、易老化等缺点[1]；有些燃气管道涂装厂家使用粉末涂料，需要很高的烘烤温度，造成了大量的能源消耗；有些燃气管道涂装厂家使用低固体含量的涂料涂装，造成 VOC排放高，对环境造成很大危害。在实际的管道安装工程中，需要把各种管道进行连接，在连接时需要保持良好的密闭性，需要进行管道弯曲、卡压等操作，涂装涂层都不同程度地出现涂膜破损、剥落的问题，影响了工程进度和施工质量。

1.2 燃气管道涂料的优化

为了优化燃气管道涂料和涂装质量，针对能源消耗、VOC排放、管道弯曲和卡压等问题，本项目进行聚脲类产品的开发和应用研究。研发的聚脲涂料通过产品开发和应用研究达到适合燃气管道、管件涂装应用的良好效果。

2 聚脲燃气管道涂料的性能特点

2.1 聚脲燃气管道涂料的特点

本项目产品为聚脲类涂料，产品以聚天门冬氨酸酯树脂为基本原料，通过颜料、填料、助剂、溶剂的合理搭配研究出适合燃气管道涂装、安装和长效防护的涂料产品。产品通过—NH和—NCO在常温或低温条件下反应形成性能优异的涂膜对管件进行有效防护[2]。本项目产品具有 VOC排放低，自干或低温干燥，涂膜具有一定弹性适应管件弯曲和卡压，涂膜耐老化性优异等特点。聚脲燃气管道涂料和电泳底漆配套使用可以提升厂家管件的产品质量和施工质量，涂膜达到老化和盐雾性双 1000h的性能，有效提升燃气管道项目的整体质量和工程进度。

2.2 聚脲燃气管道涂料的性能参数

从表 1和表 2可以看出聚脲燃气管道涂料具有施工固体含量高，能降低 VOC排放污染，干燥性优异，能节约能源，抗压扁性合格适应施工，耐盐雾性和耐老化性优异等特点。该产品的应用能达到提升生产管件质量、提升施工质量、工件长效防护等目的，具有很好的市场应用和推广价值。

表1 原漆参数Tab.1 Performance data of paint

表2 涂膜参数Tab.2 Performance data of film

3 试验结果与讨论

3.1 聚脲燃气管道涂料的能源消耗

在燃气管道及相关零部件的涂装施工过程中能源消耗的占比是非常大的，特别是使用高温的粉末涂料，虽然降低了 VOC排放但能源消耗成倍增加，涂膜耐卡压性差，综合来看是不适合涂装在燃气管道上的。本项目的聚脲燃气管道涂料产品可以自干或低温烘烤，大幅降低了能源的消耗，同时保持了比较高的施工固体含量，达到了比较好的性能平衡。

3.2 聚脲燃气管道涂料的弯曲和卡压性

聚脲燃气管道涂料涂层具有一定的弹性，使得涂层在弯曲和卡压时适应形变，涂层不易破坏，特别是在管道的弯折、管件的对接等施工时涂膜能够保持完好，涂层对工件的长效防护作用明显，达到了提高项目质量的目的。

3.3 聚脲燃气涂料配套涂层的双重防护

聚脲燃气涂料与电泳底漆配套使用，配套涂层具有良好的附着力，通过电泳底漆优异的耐盐雾性和聚脲涂料面漆的耐老化性能的结合，配套涂层达到了耐盐雾性能和耐老化性能的双重长效防护，经过配套涂装的燃气管道、管件可以抵抗恶劣的环境和阳光的照射、老化，涂膜对工件具有更长效的防护效果，具有很好的应用和推广价值[3]。

4 结 语

聚脲涂料经过多年的研究和经验积累逐步走向应用，特别是近年聚脲涂料从防水领域逐步应用于防腐、工业、风电等领域，其应用和发展均取得了很大的进步。聚脲涂料产品具有固体含量高、低温干燥、耐候性优异、可塑性强等特点，本项目针对燃气管道和零部件领域的应用研发聚脲产品，使得聚脲类产品有了更多的应用领域。聚脲燃气管道涂料达到优化管道生产、提升管道防护质量、提高管道施工质量功能，能够为生产燃气管道的厂家节省大量的能源，增强燃气管道产品的竞争力，提升燃气管道的施工质量，产品具有很好的市场推广价值和应用价值。