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| 交通護(hù)欄的粉末涂裝 |
發(fā)布時(shí)間：2022-2-18
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摘要：介紹了交通護(hù)欄的種類(lèi)及粉末涂裝的設(shè)備、工藝、對(duì)粉末涂料的要求、涂裝中的問(wèn)題和措施及相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法。
1、粉末涂料在交通護(hù)欄上的應(yīng)用
交通護(hù)欄一般按用途分，有高速公路護(hù)欄、鐵路護(hù)欄、機(jī)場(chǎng)護(hù)欄、港口護(hù)欄及城市道路護(hù)欄。按結(jié)構(gòu)分，有隔離柵和波形梁防撞板；按涂裝方法分，有噴塑護(hù)欄和浸塑護(hù)欄；按所用粉末涂料分，有熱固性粉末護(hù)欄和熱塑性粉末護(hù)欄。一般情況下，常按用途分類(lèi)。
從20世紀(jì)90年代起，我國(guó)高速公路從無(wú)到有，蓬勃發(fā)展，到2015年止，我國(guó)公路通車(chē)?yán)锍踢_(dá)456萬(wàn)km，其中高速公路通車(chē)?yán)锍踢_(dá)到12.5萬(wàn)km，高速公路已超過(guò)美國(guó)，居世界第一。到2020年，我國(guó)還將新建高速公路約3萬(wàn)km。
高速公路具有全封閉、高速度、省時(shí)間、交通事故少、運(yùn)輸費(fèi)用低等特點(diǎn)。但是，由于速度快，必須在道路兩側(cè)進(jìn)行封閉隔離，以免人、畜和其他車(chē)輛干擾。兩側(cè)封閉，一般都用隔離柵，在高速公路的內(nèi)部上行和下行道兩邊要用防撞護(hù)欄板封閉。此外，在道路中間還需安裝防暈板。目前用的隔離柵幾乎全部為熱塑性粉末浸塑涂裝，而防撞波形板多數(shù)用熱固性粉末噴塑涂裝，也有一部分波形梁用熱塑性粉末浸塑生產(chǎn)。截至2015年，我國(guó)鐵路營(yíng)運(yùn)里程達(dá)到12萬(wàn)km，僅次于美國(guó)（22萬(wàn)km），其中高鐵1.9萬(wàn)km，已超過(guò)美國(guó)。到2020年我國(guó)高鐵營(yíng)運(yùn)里程將達(dá)到3萬(wàn)km，覆蓋80%以上的大城市。鐵路隔離柵最初是由于火車(chē)撞牛造成車(chē)輛出軌、人員傷亡而引起重視的。我國(guó)鐵路六次大提速，從時(shí)速幾十km提到一百多km以上，動(dòng)車(chē)組時(shí)速達(dá)200多km，現(xiàn)在高鐵時(shí)速達(dá)300多km。鐵路護(hù)欄大多數(shù)使用鋼絲焊接加邊框的隔離柵，為了增加牢固性和安全性，也為了更加美觀，北京鐵路局設(shè)計(jì)了用扁鋼壓制成異型筋，用矩形鋼管焊成類(lèi)似鐵藝形狀的護(hù)欄，鐵路護(hù)欄多用墨綠色熱塑性粉末浸塑。而立柱有采用鋼筋水泥柱用離心澆注方法成型，異常堅(jiān)固，也有用方管作立柱的。
1.4 航空機(jī)場(chǎng)及河運(yùn)港口護(hù)欄
機(jī)場(chǎng)是最早采用浸塑隔離柵進(jìn)行封閉防護(hù)的。我國(guó)民用機(jī)場(chǎng)有200多個(gè)，軍用機(jī)場(chǎng)也采用隔離柵加刀片網(wǎng)封閉。機(jī)場(chǎng)是各地域的空港門(mén)戶，通往機(jī)場(chǎng)的迎賓大道，也多用浸塑隔離柵封閉。港口，特別是沿海港口，由于鹽霧侵蝕，采用浸塑隔離柵耐蝕性能較好。
以往城市道路護(hù)欄形狀簡(jiǎn)陋，防腐性能差，隨著粉末涂裝的發(fā)展，已普遍應(yīng)用浸塑護(hù)欄，特別是大中城市，目前除不銹鋼護(hù)欄外，大部分采用浸塑護(hù)欄。
隔離柵是交通護(hù)欄的主要產(chǎn)品，它的特點(diǎn)是：1）尺寸較大。一般柱距為3m，高度達(dá)2m 左右，每片隔離網(wǎng)片大多為3m×2m ，有的高度還達(dá)到2.5m 。2）形狀復(fù)雜。用電焊網(wǎng)或鋼板沖拉網(wǎng)做面網(wǎng)，用型鋼立柱支撐，與板狀件不同，絲網(wǎng)交叉節(jié)點(diǎn)多，立柱連接處縫隙多。3）戶外使用。安裝于戶外，要經(jīng)受風(fēng)吹日曬雨淋，特別是陽(yáng)光烈日的曝曬。眾所周知，有機(jī)涂層不怕酸堿鹽，就怕紫外線，紫外光的照射往往引起有機(jī)樹(shù)脂老化裂解，所以其防腐裝飾涂層必須具有較好的耐候性，涂層相對(duì)較厚。4）批量大。隔離柵的需要量多，件數(shù)成千上萬(wàn)，在短時(shí)間內(nèi)完成數(shù)十km乃至數(shù)百km的生產(chǎn)任務(wù)，沒(méi)有較高生產(chǎn)率的生產(chǎn)線，難以完成。因此，隔離柵的粉末涂裝是根據(jù)它的形狀特點(diǎn)，使用環(huán)境和生產(chǎn)批量決定的。目前的涂裝方式主要采用流化床浸塑方式。流化床如圖1所示。
流化床浸塑是利用工件的熱容量進(jìn)行粉末涂料的熔覆的。先把粉末涂料放入底部透氣的流動(dòng)槽中，從槽下風(fēng)室送入干凈的壓縮空氣，使粉末涂料流動(dòng)并懸浮一定高度，形成穩(wěn)定的流化狀態(tài)，然后把預(yù)先加熱到粉末涂料熔點(diǎn)以上溫度的工件浸入流動(dòng)槽中。粉末涂料就均勻地附著到被涂工件的表面上，經(jīng)過(guò)數(shù)s 浸漬后，取出并適當(dāng)振動(dòng)除去多余的粉末，然后送入塑化爐流平，最后出爐冷卻獲得均勻的涂膜。流化床浸塑要想獲得符合標(biāo)準(zhǔn)要求的涂膜，對(duì)粉末的流動(dòng)性能和樹(shù)脂的熔融特性均有一定要求。
1）手動(dòng)式又稱(chēng)間歇式，靠人工從預(yù)熱爐中取出工件，逐個(gè)浸塑后送入塑化爐中流平，可以單個(gè)塑化，也可以成批塑化流平，適合于小工件、小批量生產(chǎn)，手工浸塑勞動(dòng)強(qiáng)度大，區(qū)域溫度高，環(huán)境粉塵多。
2）半自動(dòng)式是采用懸掛裝置連續(xù)傳送，當(dāng)工件輸送到流動(dòng)槽時(shí)，手工取下工件，人工浸塑，然后再掛到輸送機(jī)上送入塑化爐中流平，適合于小批量、形狀復(fù)雜的小工件涂裝，在手工浸塑時(shí)可以快速翻轉(zhuǎn)以獲得均勻的涂層。3）自動(dòng)式是采用可以控制節(jié)奏的輸送機(jī)輸送工件，當(dāng)浸塑工件運(yùn)行到流動(dòng)槽上方時(shí)，升降機(jī)提升流化床，使工件插入流動(dòng)的粉末中自動(dòng)浸塑，浸塑時(shí)間可控，而且浸粉時(shí)機(jī)械振動(dòng)工件可以獲得均勻的涂層，并振落多余的粉末。浸粉后工件按設(shè)定時(shí)間進(jìn)入塑化爐內(nèi)流平。在全自動(dòng)浸塑過(guò)程中，工件輸送節(jié)奏、浸粉時(shí)間、振動(dòng)時(shí)間及預(yù)熱爐和塑化爐的溫度均可自動(dòng)控制。全自動(dòng)浸塑，只需掛卸工件，省材料、無(wú)污染、效率高，特別適合于大批量、大型工件的粉末涂裝。應(yīng)該指出，流化床浸塑，在工件的熱容量較大，例如當(dāng)工件或基材的直徑或壁厚≥10mm時(shí)，依靠預(yù)熱溫度就可以使涂層塑化流平，所以不需要再進(jìn)行塑化就可以得到光滑的涂層。但在一般情況下，如隔離柵浸塑均需進(jìn)行塑化。因此流化床浸塑設(shè)備一般應(yīng)包括預(yù)熱爐、流化床（也叫流動(dòng)槽）、塑化爐、輸送裝置和電氣自動(dòng)控制等部分。以自動(dòng)浸塑生產(chǎn)線為例，主要組成如下：流化爐浸塑，粉末涂料完全靠工件的熱量傳遞使其熔覆于表面形成涂層，所以預(yù)熱溫度對(duì)浸塑質(zhì)量起決定性作用，預(yù)熱爐設(shè)計(jì)好壞直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。溫度不足則涂層達(dá)不到厚度；溫度過(guò)高，則會(huì)使樹(shù)脂老化；預(yù)熱溫度不均，則涂層會(huì)產(chǎn)生缺陷。流化床浸塑的特點(diǎn)是預(yù)熱溫度較高，預(yù)熱爐設(shè)計(jì)的溫度應(yīng)達(dá)到400℃左右。一般用鋼結(jié)構(gòu)，有較厚的保溫層。預(yù)熱爐多采用隧道式，很少采用橋式爐。隧道爐出入處為避免熱量散發(fā)，采用開(kāi)關(guān)爐門(mén)封閉。為了保證爐膛溫度均勻性，多采用熱風(fēng)循環(huán)的加熱形式。預(yù)熱爐加熱能源可以采用電阻絲、柴油、天然氣、液化石油氣、發(fā)生爐煤氣及醇類(lèi)燃料，因?yàn)槲廴经h(huán)境煤加熱使用越來(lái)越少。這些能源加熱各有特點(diǎn)，但都能滿足浸塑設(shè)備的要求。塑化爐的設(shè)計(jì)與預(yù)熱爐基本相同，只是溫度稍低，設(shè)計(jì)溫度一般不超過(guò)300℃ ，爐內(nèi)空間溫度更均勻些，溫差一般不超過(guò)5℃ 。用熱塑性粉末浸塑，要靠工件自身的熱量熔融粉末，為了避免熱量的散失，工件應(yīng)快出爐、快浸塑。所以，當(dāng)采用粉槽升降形式時(shí)，工件到位，流化床必須及時(shí)快速升降。升降裝置是設(shè)計(jì)浸塑生產(chǎn)線的關(guān)鍵。目前的升降機(jī)構(gòu)均采用鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)，擺線針輪減速機(jī)錐形制動(dòng)。由于粉槽及提升裝置重達(dá)3t以上，必須采用配重平衡。粉槽的升降位置和停留時(shí)間，均由電氣安全自動(dòng)控制。用于粉末涂裝的流化床，也叫流動(dòng)槽、沸騰床或浸塑槽。設(shè)計(jì)流化床主要考慮粉末涂料的充分流化。流化床由氣室、微孔板、槽體三部分組成，現(xiàn)場(chǎng)使用還設(shè)有放粉孔和蓋。流化床的槽體為鋼結(jié)構(gòu)，四壁應(yīng)垂直，不帶錐度，試驗(yàn)表明，帶錐度的槽體，在有錐度的部分粉末流化不均勻，所以不管是矩形槽，還是圓形槽，槽壁都應(yīng)垂直。槽體一般用型鋼作骨架，鋼板作內(nèi)面。無(wú)論氣室還是槽體均應(yīng)焊接牢固，不應(yīng)漏粉漏氣。在流化床下部的氣室內(nèi)還應(yīng)設(shè)空氣分流管，以利于壓縮空氣進(jìn)入后均勻分布。微孔板是流化床的關(guān)鍵部件，它既要有好的透氣性，又應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度以承載粉末涂料的重力。透氣性由微孔板的孔徑?jīng)Q定，一般為粉末涂料粒子直徑的1/10~1/2，孔徑過(guò)小容易堵塞；孔徑過(guò)大，粉粒容易進(jìn)入氣室。微孔板可用合金板、多孔陶瓷板、濾布、有機(jī)樹(shù)脂制作，還可以用環(huán)氧粉末和石英砂黏結(jié)制作。為了改善粉末涂料的流態(tài)化，對(duì)流化床施加機(jī)械振動(dòng)、聲波或攪拌力均可改善流化床中粉末的流態(tài)化質(zhì)量。流化床涂裝時(shí)，粉末靠空氣懸浮，流化床所需氣體首先要干凈，不能含有水分、油分、雜質(zhì)，以免影響涂層質(zhì)量。流化床的上部是開(kāi)放的，提供的氣體必須豐富而廉價(jià)，所以只能選擇常態(tài)下的空氣。試驗(yàn)表明，氣固流態(tài)化的質(zhì)量主要取決于固體顆粒的性質(zhì)以及氣體的密度與黏度。當(dāng)氣體的密度與黏度增加接近液體時(shí)，氣固聚式流態(tài)化會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樯⑹搅鲬B(tài)化。但是增加氣體的密度，只能靠增加氣體的壓力，所以一方面要增加微孔板的阻力，另一方面要增加流化床鼓風(fēng)機(jī)的壓力，從而增加氣室內(nèi)的氣壓。試驗(yàn)和浸塑生產(chǎn)使用證明，適當(dāng)增加流化床氣室的氣壓，對(duì)于改善粉末涂料的流化質(zhì)量有明顯效果。流化床浸塑時(shí)，不僅流化床的大小有區(qū)別，而且浸塑用的粉末涂料的品種和粗細(xì)也有差別，不同體積、不同性質(zhì)的粉末涂料對(duì)風(fēng)量和風(fēng)壓的要求也有所不同，因此，流化床的風(fēng)量和風(fēng)壓應(yīng)能隨時(shí)調(diào)整。流化床的風(fēng)量和風(fēng)壓雖有計(jì)算公式，但也只能粗略估算，實(shí)際應(yīng)用中多憑經(jīng)驗(yàn)選擇。大型流化床一般選用羅茨風(fēng)機(jī)，供風(fēng)干凈且風(fēng)壓穩(wěn)定，配管設(shè)計(jì)壓力表和調(diào)節(jié)閥門(mén)，可以調(diào)整風(fēng)量。小型流化床常采用離心鼓風(fēng)機(jī)，主要是考慮設(shè)備投資費(fèi)用。如果車(chē)間有壓縮空氣設(shè)備，能確定風(fēng)壓和風(fēng)量時(shí)也可以采用，但必須加設(shè)油水分離裝置，除去油和水分。流化床供風(fēng)裝置多有噪音，應(yīng)帶消聲裝置，或遠(yuǎn)離操作中心，或采取隔離措施。隔離柵浸塑工藝如下：被涂物（工件）→預(yù)處理→預(yù)熱→流化床浸塑→塑化→冷卻→檢查→包裝。1）被涂物：即隔離柵，用鋼絲焊接網(wǎng)和型鋼制作，從預(yù)熱和浸塑原理看，工件基材的直徑或壁厚一般在1.5~5.0mm，太薄的工件不適合流化床浸塑。2）表面處理：浸塑工件的表面，沒(méi)有噴塑要求嚴(yán)格，但從理論上講表面處理較好的工件比未處理的工件涂層的結(jié)合力要好。所以對(duì)于嚴(yán)重銹蝕或有油污及鍍鋅的工件，應(yīng)進(jìn)行表面處理，常用機(jī)械噴砂處理。3）預(yù)熱：預(yù)熱溫度直接影響隔離柵的浸塑質(zhì)量。預(yù)熱溫度越高，涂膜越厚，預(yù)熱的條件按測(cè)定被涂物表面溫度以被涂物的種類(lèi)、形狀、厚度及所用涂料而定。為了探索流化床浸塑時(shí)工件預(yù)熱的合理溫度，我們?cè)米孕性O(shè)計(jì)制造的大型浸塑生產(chǎn)線，對(duì)不同工件使用不同的粉末涂料進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如圖3所示。4）浸塑：隔離柵浸塑時(shí)，首先應(yīng)保證流化床內(nèi)粉末涂料形成穩(wěn)定的流態(tài)化。起動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，調(diào)整進(jìn)風(fēng)閥門(mén)，使槽內(nèi)粉末涂料浮動(dòng)，上升一定高度，形成像稀飯沸騰一樣，呈現(xiàn)均勻小氣泡狀態(tài)。如果被涂的形狀與預(yù)熱條件已經(jīng)確定，則涂膜厚度取決于浸粉時(shí)間，如圖4所示。
應(yīng)該指出，工件從預(yù)熱爐出爐到浸入流化床，這個(gè)過(guò)程時(shí)間對(duì)涂膜厚度也有很大影響，特別是對(duì)熱容量即基材直徑較小的工件，由于溫度的急速下降，對(duì)浸粉的質(zhì)量影響較大。從節(jié)能和提高涂膜質(zhì)量出發(fā)，設(shè)計(jì)浸塑線時(shí)應(yīng)考慮快出爐，快浸塑為好。
5）塑化隔離柵浸塑后，粉末熔覆于工件表面，并未完全熔化流平，必須進(jìn)塑化爐繼續(xù)加熱流平才能形成涂膜。塑化溫度由所用粉末涂料的性能決定。當(dāng)溫度低時(shí)，涂層流平不均勻，出現(xiàn)麻面。當(dāng)塑化溫度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，會(huì)使樹(shù)脂發(fā)黃、裂解、老化。在自動(dòng)化的浸塑線上，工件的預(yù)熱、浸塑、塑化等工序是由作業(yè)節(jié)奏，即過(guò)程時(shí)間來(lái)設(shè)定的，因此，預(yù)熱和塑化時(shí)間也與預(yù)熱爐和塑化爐的長(zhǎng)短有關(guān)，這在設(shè)計(jì)生產(chǎn)線時(shí)應(yīng)考慮周到。不過(guò)在特定的時(shí)間過(guò)程中，還可通過(guò)調(diào)節(jié)爐溫來(lái)達(dá)到理想的塑化效果。例如用Φ4mm鋼絲制作的隔離柵，使用聚乙烯粉末浸塑涂裝時(shí)，預(yù)熱爐的溫度在350℃左右，加熱時(shí)間3~6min，浸塑時(shí)間8~12s，塑化溫度在220℃左右，塑化時(shí)間在2~4min，就能獲得均勻的涂膜。6）冷卻：隔離柵的基材并不太厚，塑化后出爐一般用空氣自然冷卻就行，當(dāng)工件輸送到卸件位置仍很燙手時(shí)，應(yīng)采用風(fēng)冷，即用鼓風(fēng)機(jī)吹風(fēng)強(qiáng)制冷卻。7）隔離柵浸塑的特點(diǎn)：一次浸塑就可以獲得0.2~0.8mm厚的涂層，無(wú)氣孔，邊角覆蓋效果較好，質(zhì)量合格率可達(dá)99%以上。粉末涂料的損失極少，利用率幾乎達(dá)100%，且不需要回收裝置。生產(chǎn)率較高，每小時(shí)可涂裝100多片網(wǎng)片或300多根立柱，每班（8h）可生產(chǎn)2~3km隔離柵。換色容易，如果每種顏色準(zhǔn)備一個(gè)流化床，換槽即可換色。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，當(dāng)設(shè)定程序后，只需掛卸工件，其余工序均自動(dòng)進(jìn)行，省工省力。2.2.1 護(hù)欄板的結(jié)構(gòu)防撞護(hù)欄板是高速公路波形梁鋼護(hù)欄的簡(jiǎn)稱(chēng)。高速公路對(duì)護(hù)欄板的需要量很大，上行和下行每1km通車(chē)?yán)锍讨辽傩枰?km護(hù)欄板，若每塊按4320mm長(zhǎng)計(jì)，加上接頭，每通車(chē)1km需要1000塊護(hù)欄板、1000根立柱、1000塊托架、1000個(gè)蓋帽。高速公路護(hù)欄板大部分用靜電噴塑，少數(shù)用流化床浸塑。護(hù)欄板的確切名為波形鋼護(hù)欄，波形類(lèi)似W，有時(shí)稱(chēng)W型護(hù)欄板，其波形形狀有圓弧形和折線型，截面也有等截面和變截面之分。標(biāo)準(zhǔn)圓弧板規(guī)格為4320mm×310mm×85mm×3mm，標(biāo)準(zhǔn)折線板規(guī)格為4330mm×350mm×75mm×4mm。立柱有鋼管立柱和內(nèi)卷邊槽鋼立柱兩種，鋼管立柱為Φ114mm×4.5mm或Φ140mm×4.5mm，卷邊槽鋼為125mm×62.5mm×5mm。護(hù)欄板的材料均為Φ235熱軋鋼板，經(jīng)輥壓、冷彎、橫壓成型。護(hù)欄板噴塑設(shè)備由預(yù)熱爐、噴粉室及回收裝置、固化爐、懸掛輸送裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。
預(yù)熱爐用以烘干護(hù)欄板的殘余水分，并使工件達(dá)到一定溫度，增加上粉量和涂層厚度。噴粉室每側(cè)設(shè)數(shù)支自動(dòng)噴槍?zhuān)诜鄯績(jī)蓚?cè)設(shè)有粉末回收裝置。固化爐長(zhǎng)度根據(jù)生產(chǎn)效率確定，由于護(hù)欄板長(zhǎng)度達(dá)4m多，固化爐采用單行直通式為好。在固化爐的出入口設(shè)有風(fēng)幕裝置以阻止?fàn)t內(nèi)熱風(fēng)外溢。不管采用何種能源，以熱風(fēng)循環(huán)供熱均勻些。懸掛輸送裝置包括軌道、懸鏈、驅(qū)動(dòng)、張緊及掛具等，組成輸送系統(tǒng)，保證護(hù)欄板掛卸方便，并以一定速度進(jìn)行預(yù)熱、噴粉、固化和冷卻。噴塑懸掛輸送的速度要比浸塑慢得多，這是由于固化時(shí)間要比塑化時(shí)間長(zhǎng)的緣故。護(hù)欄板噴塑工藝為：工件→預(yù)處理→掛件→噴粉→固化→冷卻→檢查→包裝。噴塑對(duì)工件表面的要求要比浸塑?chē)?yán)格一些，所以護(hù)欄板必須進(jìn)行預(yù)處理。護(hù)欄板的前處理有2種方法，一是化學(xué)溶劑法，即經(jīng)脫脂、酸洗、磷化等工序，獲得干凈的表面；二是機(jī)械法，多采用噴射拋丸除銹法。護(hù)欄板懸掛時(shí)，采用橫掛方式，每組上下平行掛3~4排。護(hù)欄板噴塑有冷噴和熱噴2種方式。冷噴涂層薄而缺陷多；熱噴可以除去水分，提高上粉量，增加涂層厚度，這對(duì)提高護(hù)欄板的戶外使用壽命十分有益。噴粉時(shí)噴槍與護(hù)欄板的距離要適當(dāng)，一般以200mm為宜。調(diào)整靜電電壓60~80kV ，壓縮空氣應(yīng)無(wú)油、無(wú)水、無(wú)塵。采用濾芯式回收裝置，保證粉末不外溢和合理回收。固化溫度一般為180~200℃，調(diào)整輸送速度，使護(hù)欄板在這一溫度下連續(xù)烘烤20~25min。對(duì)于立柱，因壁厚較厚，烘烤時(shí)間還應(yīng)更長(zhǎng)些。護(hù)欄板噴塑常用純聚酯粉末涂料，涂料及噴塑質(zhì)量見(jiàn)下文所述。護(hù)欄板水平式浸塑設(shè)備與隔離柵相似，主要由預(yù)熱爐、箱式流化床、塑化爐組成，只是設(shè)架距較長(zhǎng)。護(hù)欄板水平式浸塑工藝也與隔離柵相近，差別在于護(hù)欄板面積大，屬板狀件，表面前處理很重要，否則結(jié)合力差。表面前處理常采用拋丸噴砂。護(hù)欄板的加熱時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，但浸塑溫度相應(yīng)較低。護(hù)欄板立式浸塑設(shè)備的預(yù)熱爐和塑化爐均為臥式隧道加熱，流化床卻采用井式流化床，然后再水平懸掛進(jìn)入塑化爐流平。護(hù)欄板浸塑均采用線性低密度聚乙烯粉末涂料，涂層厚度比噴塑的厚，戶外耐候性也較好。耐候性是指粉末涂料涂裝成膜后在戶外大氣環(huán)境條件下暴露放置時(shí)的耐久性。交通護(hù)欄幾乎全部用于戶外，大氣環(huán)境包括太陽(yáng)光、氧和臭氧、冷熱氣溫變化，水和相對(duì)濕度，以及微生物昆蟲(chóng)等都會(huì)影響涂膜使用壽命。交通護(hù)欄在戶外一般要用10a以上，不明顯變色，不產(chǎn)生裂縫和龜裂現(xiàn)象，保持其涂膜的完整性和裝飾性，因此對(duì)粉末涂料的耐候性要求至關(guān)重要。影響耐候性的主要因素是太陽(yáng)光。太陽(yáng)光中只有波長(zhǎng)250~1400nm的光能輻射到地球表面，其中波長(zhǎng)780~1400nm的是紅外線，占太陽(yáng)光總輻射的42%~60%，主要以熱能輻射物體；波長(zhǎng)380~780nm的是可見(jiàn)光，占太陽(yáng)光總輻射的39%~53% ，主要以熱能和化學(xué)反應(yīng)影響物體；波長(zhǎng)為250~400nm的是紫外線，主要以化學(xué)反應(yīng)影響物體。試驗(yàn)表明，對(duì)聚合物樹(shù)脂最具破壞力的是波長(zhǎng)為290~400nm的紫外線，尤其是波長(zhǎng)300nm左右的紫外線是導(dǎo)致聚烯烴樹(shù)脂劣化的主要因素。溫度對(duì)耐候性有影響，溫度每升高10℃，光化反應(yīng)速度就會(huì)增加1倍。雨水除了使涂膜產(chǎn)生水解反應(yīng)和吸水變形外，還具有侵蝕損傷作用。水能沖刷護(hù)欄表面的污垢和老化生成物，卻降低了保護(hù)效果，更加速老化趨勢(shì)。提高粉末涂料的耐候性，就是要研究造成涂膜劣化的因素，并找到解決問(wèn)題的對(duì)策。近年來(lái)，我國(guó)粉末涂料在原料選擇、助劑配制、混煉擠出及粉碎方面已經(jīng)做了許多卓有成效的工作，顯著提高了粉末涂料的耐候性。但是，應(yīng)該指出，目前我國(guó)粉末生產(chǎn)質(zhì)量良莠不齊，差別較大，少數(shù)廠家單純追求利益，添加回收料，充填廉價(jià)助劑，缺乏檢驗(yàn)手段，產(chǎn)品質(zhì)量低下，粉末涂裝后短時(shí)間內(nèi)就變色龜裂，而良好的粉末涂裝的交通護(hù)欄戶外使用，確實(shí)可達(dá)10a以上。耐候性的檢驗(yàn)常采用人工加速老化試驗(yàn)和自然氣候暴露試驗(yàn)。人工老化試驗(yàn)是模擬大氣條件進(jìn)行試驗(yàn)，然后對(duì)比樣板，只能推理計(jì)算相當(dāng)于戶外的老化時(shí)間。自然暴曬試驗(yàn)結(jié)果比較真實(shí)，但需要較長(zhǎng)時(shí)間。交通護(hù)欄粉末涂裝后，涂膜與金屬之間應(yīng)有一定結(jié)合力，涂膜應(yīng)牢固地附著于金屬表面，防止脫落，以便保持涂層的防腐和裝飾性能。熱塑性粉末涂料，尤其是聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂，屬非極性材料，與金屬的結(jié)合力較差。既使熱固性聚酯，其線脹系數(shù)與金屬的差別也很大，隨溫度變化，涂膜膨脹伸縮，也會(huì)影響結(jié)合力。為了提高涂膜的結(jié)合力，配制粉末涂料時(shí)，應(yīng)加入黏合劑。當(dāng)然，結(jié)合力也與工件表面狀態(tài)有關(guān)，有銹蝕的工件涂層結(jié)合力較差，經(jīng)機(jī)械噴砂或磷酸鹽處理后結(jié)合力較好，鍍鋅件涂裝后結(jié)合力較差，鍍鋅件涂裝前往往需要噴砂粗化、涂底漆或使用專(zhuān)門(mén)的粉末涂料。粉末的流動(dòng)性是粉末涂料在流化床中被空氣流化的程度，它是評(píng)估粉末涂料施工性能好壞的重要依據(jù)。因?yàn)楦綦x柵浸塑時(shí)，工件要順利插入流化床，獲得均勻涂層，粉末涂料在流化床內(nèi)要形成穩(wěn)定的流化狀態(tài)。在護(hù)欄板噴塑時(shí)，也需經(jīng)過(guò)流化桶，輸入靜電噴槍?zhuān)勰┩苛戏序v不起來(lái)，會(huì)影響施工。粉末流動(dòng)性的好壞可以從觀察流化床內(nèi)粉末的流化過(guò)程和流動(dòng)狀態(tài)來(lái)鑒別。在流化床內(nèi)加入適量的粉末涂料，啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，隨風(fēng)量風(fēng)壓增加，靜止?fàn)顟B(tài)的粉末開(kāi)始向上浮動(dòng)。當(dāng)懸浮到一定高度時(shí)，局部地方先出現(xiàn)像泉水一樣的涌流，槽內(nèi)的粉末由不松散變得松散，由局部松散逐漸擴(kuò)散為整體松散，槽面冒出的氣泡由大變小，數(shù)量逐漸增多，形成均勻一致的小氣泡，形狀似蜂窩狀，像慢火煮沸的稀粥一樣沸騰，這時(shí)達(dá)到穩(wěn)定的流化狀態(tài)。若繼續(xù)增加風(fēng)量，氣泡又會(huì)由小變大，由多變少，急劇沸騰飛揚(yáng)，形成不穩(wěn)定的輸送狀態(tài)。流動(dòng)性好的粉末，給一定風(fēng)量后，很快會(huì)形成平穩(wěn)的蜂窩狀小氣泡，手伸進(jìn)粉末中感覺(jué)像液態(tài)水一樣均勻自由。流動(dòng)性不好的粉末，無(wú)論怎樣調(diào)整風(fēng)量，總是急流渦旋，大氣泡翻滾或像火山巖流沖天，形不成穩(wěn)定的流化狀態(tài)。試驗(yàn)表明，粉末的顆粒越圓滑，越接近球形，流動(dòng)性越好。粉末顆粒呈菱角形、片狀或帶尾巴的蝌蚪狀、絲帶狀，流化時(shí)摩擦系數(shù)大，透氣性差，流動(dòng)不均勻，甚至難以形成穩(wěn)定的流化層。事實(shí)上，目前生產(chǎn)粉末的粉碎機(jī)粉碎的粒子形狀一般是不定形的多面體，銳角不太多，形狀只是接近球形。粉末顆粒形狀除了用放大鏡觀察外，還可以測(cè)定其體積密度（又叫假密度或表觀密度），即單位體積粉末的質(zhì)量，同一種材料的粉末，體積密度越大，說(shuō)明粉末顆粒越圓滑。粉末的圓滑程度還可測(cè)定其安息角（也稱(chēng)堆落角），當(dāng)自由流動(dòng)的粉末從高處落下，在水平面上堆積成一個(gè)圓錐體，達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)，錐體母線與水平面的夾角即安息角，顯然，安息角越小粉末的顆粒越圓滑。氣固流態(tài)化理論根據(jù)粉末顆粒的粒度、形狀和顆粒的表觀密度與氣體密度之差，將固體粉末顆粒分為4類(lèi)（A 、B 、C 、D），A類(lèi)顆粒為細(xì)顆粒或可充氣顆粒，粒度為30~100μm ，表觀密度<1400kg/m3，A類(lèi)顆粒的流態(tài)化質(zhì)量較好。流化床試驗(yàn)和隔離柵浸塑生產(chǎn)實(shí)踐表明，熱塑性粉末60~80目的占70%~80%，80~100目的占15%~20%，大于100目的細(xì)粉很少時(shí)，粉末的流動(dòng)性最佳，粗于60目的粉末過(guò)多，不僅流動(dòng)性不好，且涂膜的平整性也差，用粉量也多。相反，大于100目的粉末過(guò)多時(shí)，流動(dòng)性也不好，粉塵過(guò)大。3.4 交通護(hù)欄用粉末涂料的種類(lèi)交通護(hù)欄以安全為主要目的，兼具防腐性和裝飾性。交通護(hù)欄安裝于戶外，不僅要求有較長(zhǎng)的使用壽命，而且應(yīng)美觀大方。交通護(hù)欄粉末涂裝既用熱固性粉末，也用熱塑性粉末。在熱固性粉末中，只有純聚酯粉末才能滿足耐候性的要求。以杜邦華佳化工有限公司生產(chǎn)的熱固性純聚酯粉末涂料為例，粉末的密度為1.4~1.7g/cm3，粉末的粒度分布為100%小于100μm。在熱塑性粉末涂料中，隔離柵浸塑常用聚乙烯粉末涂料。4、交通護(hù)欄粉末涂裝中常見(jiàn)問(wèn)題和產(chǎn)生原因及解決辦法4.1 隔離柵浸塑中常見(jiàn)問(wèn)題、產(chǎn)生原因及解決方法隔離柵浸塑中常見(jiàn)問(wèn)題、產(chǎn)生原因及解決方法見(jiàn)表1所列。由表1可見(jiàn)，浸塑中出現(xiàn)問(wèn)題，原因可歸納為：1）設(shè)備問(wèn)題，如爐溫不均，流化床設(shè)計(jì)不合理；2）粉末涂料問(wèn)題，如顆粒不圓滑，粉度及其分布不合理，配方不合理；3）工件表面預(yù)處理不好；4）操作不當(dāng)，設(shè)定參數(shù)不正確，操作責(zé)任心不強(qiáng)。4.2 護(hù)欄板噴塑中常見(jiàn)問(wèn)題、產(chǎn)生原因及解決方法
護(hù)欄板噴塑中常見(jiàn)問(wèn)題、產(chǎn)生原因及解決方法見(jiàn)表2。5、相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及常規(guī)涂膜質(zhì)量檢驗(yàn)方法
我國(guó)交通護(hù)欄最早依據(jù)DB/410000H05001—1987《彩色聚乙烯鍍層金屬制品構(gòu)件》（河南省地方標(biāo)準(zhǔn)），該標(biāo)準(zhǔn)由冶金部金屬制品研究院提出，由河南省標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布，并于1988年1月1日實(shí)施。隨著高速公路的發(fā)展，交通部公路科學(xué)研究院于2000年起草了GB/T 18226—2000《高速公路交通工程鋼構(gòu)件防腐技術(shù)條件》，與之配套的標(biāo)準(zhǔn)還有JT/T374—1998《隔離柵技術(shù)條件》，它規(guī)范了隔離柵的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)。目前我國(guó)的交通護(hù)欄，包括鐵路、公路、機(jī)場(chǎng)等安全防護(hù)用的交通護(hù)欄，均參照交通部的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：JT/T600—2004《公路用防腐蝕粉末涂料及涂層》。5.2 交通護(hù)欄涂膜質(zhì)量檢驗(yàn)方法涂層外觀應(yīng)平整光滑，顏色均勻一致，無(wú)肉眼可見(jiàn)的氣泡、氣孔、裂縫和明顯的雜質(zhì)等缺陷，允許有輕微的橘皮。工件表面處理后直接浸塑，涂層可為聚乙烯或聚氯乙烯，其涂層厚度應(yīng)符合表3規(guī)定。雙涂層為構(gòu)件的第一層（內(nèi)層）為金屬，第二層（外層）為非金屬涂層，可用聚乙烯、聚氯乙烯或聚酯，各層應(yīng)符合表4規(guī)定。
3）涂膜的附著性
涂塑層應(yīng)附著良好，對(duì)聚乙烯、聚氯乙烯涂層，采用剝離試驗(yàn)法，在足夠大的試件上，用鋒利刀片在涂塑面上用力劃兩條距離為3mm，長(zhǎng)度為25mm的平行線，然后與上述平行線的一端與之成直角再劃一條刻痕，從此端剝離平行線之間的涂膜，能將涂膜拉斷而無(wú)剝離為合格。對(duì)于聚酯涂膜，因?yàn)橥繉颖《�，采用劃格法，�?dāng)涂層小于0.125mm時(shí)，切割間距為2mm。當(dāng)涂層厚度大于0.125mm時(shí)，在試樣上劃兩條長(zhǎng)40mm的線，兩條相交于中部成30°~40°的銳角。所劃線要直，劃透涂塑層。如果未穿透涂層，則換一處重新劃。試驗(yàn)后，觀察刻痕邊緣層脫落情況�？毯酃饣�，涂塑層無(wú)剝離脫落為合格。取300mm的試樣，在15s內(nèi)均勻速度繞芯棒彎曲180°，芯棒直徑為試樣直徑的4 倍。彎曲試驗(yàn)后，試樣應(yīng)無(wú)肉眼可見(jiàn)的裂紋或涂層脫落。取試樣3片，每片為70mm×150mm。用18號(hào)縫紉機(jī)針，將涂層劃成長(zhǎng)120mm的交叉對(duì)角線，劃痕深至鋼基，對(duì)角線不貫穿對(duì)角，對(duì)角線端點(diǎn)與對(duì)角成等距離。劃痕面朝上，置于鹽霧試驗(yàn)箱中，按GB/T 1771規(guī)定條件進(jìn)行試驗(yàn)8h。檢查時(shí)用自來(lái)水沖凈表面鹽分，冷風(fēng)吹干后，目視試片表面，除劃痕部位任何一側(cè)0.5mm內(nèi)，涂層應(yīng)無(wú)氣泡、剝離、生銹現(xiàn)象。按GB/T 1732試驗(yàn)方法，試驗(yàn)溫度為（24±2）℃，試樣受的沖擊能量為9 N·m。沖擊試驗(yàn)后，除沖擊部位外，涂膜應(yīng)無(wú)碎裂、開(kāi)裂或脫落現(xiàn)象。按GB/T 1768試驗(yàn)方法，所加載重為1kg，每1000轉(zhuǎn)測(cè)得的質(zhì)量損失應(yīng)不超過(guò)100mg。耐酸性：試樣在常溫下放入30%H2SO4的溶液中浸泡45d后，涂層應(yīng)無(wú)氣泡、軟化、喪失黏結(jié)等現(xiàn)象。耐堿性：常溫下將試樣放入10%NaOH溶液中浸泡45d后，涂層應(yīng)無(wú)氣泡、軟化、喪失黏結(jié)等現(xiàn)象。耐鹽性：將試樣放入10%NaCl溶液中浸泡45d后，涂層應(yīng)無(wú)氣泡、軟化、喪失黏結(jié)等現(xiàn)象。每組試樣至少3塊，大小按GB/T 11547規(guī)定。取試樣3片，每片大小為70mm×150mm，用18號(hào)縫紉機(jī)針將涂層劃成長(zhǎng)120mm的交叉對(duì)角線，劃透至鋼基，對(duì)角線不貫穿對(duì)角，對(duì)角線端點(diǎn)與角成等距離。劃痕面朝上，置于高低溫濕熱試驗(yàn)箱，按GB/ T 1740方法進(jìn)行8h。試驗(yàn)后，除劃痕部位任何一側(cè)0.5mm內(nèi)，涂層應(yīng)無(wú)氣泡、剝離、生銹等現(xiàn)象。用疝弧燈進(jìn)行人工老化試驗(yàn)。采用GB/ T 16422.2要求的試驗(yàn)設(shè)備，試樣大小及形狀應(yīng)與老化試驗(yàn)設(shè)備的試樣夾具相適應(yīng)。試樣在輻射照度（1074±50）W/m2的條件下，經(jīng)過(guò)1000h，累積總輻射能量不小于3.5×106kJ/m2的人工加速老化試驗(yàn)后，涂層不允許產(chǎn)生裂縫、破損等損傷缺陷，允許輕微褪色。采用高低溫試驗(yàn)箱，控制溫度在（-60±5℃ ，經(jīng)168h試驗(yàn)后，涂層應(yīng)仍滿足以上各項(xiàng)的要求。一般情況下，涂膜的耐磨性、耐化學(xué)性、耐候性及低溫脆化性是由粉末涂料廠家保證的，只有在交通部驗(yàn)收發(fā)證時(shí)抽檢。交通護(hù)欄生產(chǎn)廠家常規(guī)檢驗(yàn)的項(xiàng)目主要是涂層外觀、膜厚及涂膜附著性，但交通護(hù)欄全部質(zhì)量問(wèn)題均應(yīng)由其生產(chǎn)廠負(fù)責(zé)。免責(zé)聲明：所 載內(nèi)容來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)及微信公眾號(hào)等公開(kāi)渠道，我們對(duì)文中觀點(diǎn)保持中立，文中觀點(diǎn)不代表本公眾號(hào)觀點(diǎn)，所有文章僅供參考，交流之目的。轉(zhuǎn)載的稿件版權(quán)歸原作者和機(jī)構(gòu)所有，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
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