石油天然氣管道運輸已有 100多年的歷史，管道腐蝕一直是制約其發(fā)展的主要問題。熱熔結環(huán)氧粉末涂料(FBE)因其附著力高、防腐性能強、機械性能優(yōu)異的特點，已成為最重要的管道防腐涂料。

熱熔結環(huán)氧粉末涂料主要由環(huán)氧樹脂、固化劑、助劑、填料等組成，不含溶劑，以粉末狀態(tài)涂裝并熱熔結固化成膜。成膜之后，涂層與基體界面結合力高,涂層致密度高，防腐性能優(yōu)異。上世紀60年代，美國朗士巴格公司率先將熱熔結環(huán)氧粉末涂料用于管道防腐，并且不斷發(fā)展成為管道防腐涂料之首。我國對環(huán)氧粉末涂料的開發(fā)和應用起步相對較晚，而在石油天然氣管道上應用更是只有數(shù)十年的時間。但是在近幾年中其發(fā)展迅速，一些新產品、新技術得以廣泛應用，并取得了顯著的經濟效益。

石油天然氣管道運輸已有 100多年的歷史，管道腐蝕一直是制約其發(fā)展的主要問題。熱熔結環(huán)氧粉末涂料(FBE)因其附著力高、防腐性能強、機械性能優(yōu)異的特點，已成為最重要的管道防腐涂料。

熱熔結環(huán)氧粉末涂料主要由環(huán)氧樹脂、固化劑、助劑、填料等組成，不含溶劑，以粉末狀態(tài)涂裝并熱熔結固化成膜。成膜之后，涂層與基體界面結合力高,涂層致密度高，防腐性能優(yōu)異。上世紀60年代，美國朗士巴格公司率先將熱熔結環(huán)氧粉末涂料用于管道防腐，并且不斷發(fā)展成為管道防腐涂料之首。我國對環(huán)氧粉末涂料的開發(fā)和應用起步相對較晚，而在石油天然氣管道上應用更是只有數(shù)十年的時間。但是在近幾年中其發(fā)展迅速，一些新產品、新技術得以廣泛應用，并取得了顯著的經濟效益。

低溫固化也是近年來環(huán)氧粉末涂料的熱門研究內容。環(huán)氧粉末涂料的固化溫度通常在160C以上，固化時間也需要超過10min，這不僅能耗較高，也使涂裝工藝繁瑣，同時較高的固化溫度也限制了粉末涂料在熱敏感材料上的使用。因此，必須對環(huán)氧粉末涂料的低溫固化技術進行研究。研究表明，采用官能團活性更高的樹脂和固化劑，或加入固化促進劑等方式都能有利于低溫固化。

需要注意的是，原料、配方設計以及涂裝工藝，是決定環(huán)氧粉末涂料性能的主要因素。合肥工業(yè)大學 巴旭民 通過對基體樹脂、固化劑、改性劑、填料、助劑等組分進行性能分析和篩選，設計了一種防腐性能優(yōu)異的環(huán)氧粉末涂料配方并制定了合適的粉末制備及涂裝工藝。主要內容如下:

（1）分析了純環(huán)氧體系、環(huán)氧/聚體系、純聚體系粉末涂料的防腐性能，發(fā)現(xiàn)環(huán)氧粉末涂料對管道的防腐蝕作用優(yōu)良。與傳統(tǒng)雙酚A型環(huán)氧脂相比，酚醛改性環(huán)氧樹脂具有更多的環(huán)氧基團，涂層交聯(lián)密度更高，防腐性能更加優(yōu)異。實驗結果顯示酚醛改性樹脂會降低涂層柔韌性，因此，在雙層熱熔結環(huán)氧粉末涂料涂裝時面層應采用不含酚醛改性樹脂的純環(huán)氧粉末涂料。

（2）分析了固化劑對純環(huán)氧粉末涂料性能的影響，發(fā)現(xiàn)與酚類固化劑相比雙氰胺作為固化劑時，涂層交聯(lián)密度高、致密性好、防腐性能更強。雙氰胺固化劑N-H鍵難以打開，反應速率較慢，需加入催化劑提高固化速率。

（3）研究了填料對涂層性能的影響。硅灰石、云母粉等硅酸鹽類填料比硫酸鋇、碳酸鈣填料具有更好的防腐性能，最佳添加量為3035%。添加高密度聚乙烯蠟粉可以有效改善環(huán)氧粉末涂層的抗劃傷性能，且對其它性能幾乎沒有影響，最佳添加量為2%。

（4）探討了涂料制備與涂裝工藝。應控制物料在擠出機中的停留時間與溫度底材涂裝前應進行噴砂處理，并預熱至230~240C;單層FBE 涂裝時，適宜的涂層厚度為300-400um，雙層FBE涂裝時，底層、面層適宜厚度分別為300-400um400-500um。

（5）制備的粉末涂料應用于澳大利亞石油管道項目，性能良好。

總結：

自石油天然氣工業(yè)快速發(fā)展以來，石油天然氣管道的防腐問題一直是研究的熱門內容，并由此開發(fā)出了眾多用于石油天然氣管道防腐用涂料。在眾多防腐涂料中，熱熔結環(huán)氧粉末涂料因其防腐性能強、附著力高的優(yōu)點，已成為石油天然氣管道的主要防腐涂料。然而，不同成分、不同配方的環(huán)氧粉末涂料通常具有較大的性能差異。例如，樹脂的結構、固化劑的類型、填料的種類等最終都會影響粉末涂料的使用性能。因此，選擇合適的原材料以及配方設計是決定環(huán)氧粉末涂料性能的重要內容。