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喷涂薄型SPUA-M200慢速聚脲工艺技术研究,SPUA-M200聚脲涂料用于某产品高性能电控设备表面喷涂防护和装饰,中国机械网,okmao.com
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喷涂薄型SPUA-M200慢速聚脲工艺技术研究,SPUA-M200聚脲涂料用于某产品高性能电控设备表面喷涂防护和装饰
2020年03月15日    阅读量:804    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

0 前 言

聚脲作为一种新型无溶剂施工涂料,与同类型涂料相比,以固化速度快、实施范围广及涂层不易流挂等特点受到国内外各行业青睐,其应用领域得到了广泛的认可。但是市场上聚脲涂料类型琳琅满目,每种涂料具体性能参数不一,决定了每种聚脲涂料具体喷涂工艺方法不一,喷涂设备亦不相同。


目前,国内应用研制的喷涂聚脲都属于厚涂层或超厚涂层,厚度均在2~3 mm,其应用对象主要集中在国家大型工程(如:奥林匹克体育中心、铁路隧道等)的防护和防水方面中国机械网okmao.com。但是,对于高性能电控设备舱上且蒙皮材质为复合玻璃钢板表面喷涂(1±0.1) mm薄型聚脲防护涂层相关期刊、资料文献较少。


本文结合某型号军品设备舱隐身蒙皮表面防护需要,根据聚脲具体现场喷涂经验进行整理、归纳和总结,以供界内同行借鉴参考,同时也为推进国内聚脲领域应用的不断扩大增砖添瓦。


1 喷涂材料与设备

1.1 喷涂材料

底漆:D-31,m(A组分)∶m(B组分)=1∶1; 面漆:SPUA-M200慢速聚脲面漆,m(A组分)∶m(B组分)=5∶1。均为海洋化工研究院有限公司提供。


采用SPUA-M200聚脲涂料作为喷涂用涂料,该型号涂料最显著的优点就是对喷涂用设备要求较低,无需专业高压喷涂设备,所用喷涂设备与一般市场上就可以买到,很大程度上降低了该种涂料的喷涂成本;另外,在涂层效果及性能上,较其他涂料相比,SPUA-M200聚脲涂料最大优点是绿色环境友好对环境无污染且喷涂后表面状态良好,喷涂后可以大幅度降低后处理打磨工作量,从而达到节能降耗的目的。


1.2 涂装方法

为了提高聚脲涂层黏结力,采用了涂覆表面喷涂D-31底漆的工艺方法予以实现。

1.3 喷涂设备

吸上式空气喷枪:喷嘴尺寸1.5 mm,空气压力0.3~0.5 MPa;枪距235~345 mm。

气泵:捷豹螺杆空压机(型号:EAS-30),实际喷涂作业中气泵工作压力能够达到喷枪喷涂压力即可。


2 涂装工艺

所要涂装部分作为该产品中的一个重要组成部分,总共分为15个独立电控单元,每个单元内分别安装了保温、电控等高性能设备。通过在舱体表面贴附复合伪装蜂窝板(见图1)并同时借助在复合伪装蜂窝板表面喷涂SPUA-M200聚脲防护涂层(见图2)予以提升各独立电控单元的装饰性能和防护功能。其中,复合伪装蜂窝板又由两层玻璃钢面板中间夹蜂窝芯层,再在其中一侧玻璃钢面板贴上铝质底板组成。

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为了确保聚脲涂膜性能满足技术指标,须保证良好的施工现场及合理完善的喷涂工艺与方法。

聚脲涂层



2.1 喷涂前准备工作

(1)检查涂料、涂装设备,须有合格证明,同时加强安全质量意识教育进行安全作业;

(2)喷涂环境要求:温度10~34 ℃,相对湿度≤85%,涂料现场配制环境≥21 ℃。

2.2 喷涂主要工艺流程

针对非金属玻璃钢面板表面SPUA-M200聚脲涂料,结合该涂料性能特点和涂覆表层材质特性,先后经过多次现场喷涂试验及性能测试,制定出喷涂主要工艺流程(见图3)。

SPUA-M200聚脲涂层喷涂主要工艺流程

2.2.1 底漆施工工艺(见图4)

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底漆喷涂工艺流程

2.2.1.1 前处理

(1)检查涂覆表面平整度。对局部平面度大于3mm凸(凹)部位用低黏度环氧树脂胶填平、固化;(2)固化后用800目砂纸整体打磨涂覆表面,增加表面粗糙度,提高底漆黏结力。

2.2.1.2 调 漆

(1)将底漆A组分充分搅拌5~10 min,至桶底无堆积沉淀,涂料颜色均匀一致、无浮色、斑花等现象;

(2)将底漆A组分、B组分按质量比1∶1混合搅拌至涂料颜色均匀一致,无浮色、发花,黏度约为(22±1) s。

2.2.1.3 过 滤

将调好的D-31底漆用200目纱网过滤2遍,静置3~5 min后进行底漆匹配性试验。

2.2.1.4 底漆匹配性试验

在待喷涂表面选择一小块区域(50 mm×50 mm)进行D-31底漆的匹配性试验。若涂膜存在脱层、咬底、渗色等现象,应立即停止喷涂并查找原因。

2.2.1.5 喷涂底漆

采用吸上式空气喷枪,喷嘴尺寸1.5 mm,空气压力0.3~0.5 MPa,枪距235~345 mm,喷速180~200mm/s。底漆喷涂一道即可,涂膜厚度控制在25~50μm,太厚则会影响底漆与面漆之间的涂层附着力,从而影响涂层性能。

2.2.1.6 底漆表干

采用自然表干[(23±2) ℃、≥24 h]或烘漆房烘干(60~70 ℃、12~15 h)达到底漆表干状态。

整个喷涂过程(底漆配制过程、匹配性试验、底漆喷涂过程、表干间隔时间)进行多媒体跟踪,以确保底漆喷涂过程中实现各节点状态受控,各项数据满足指定要求。

2.2.1.7 底漆后处理

对表干后的涂层表面用200目砂纸进行打磨处理,打磨次数为5遍,增加基底表面粗糙度。

2.2.2 面漆施工工艺(见图5)

面漆喷涂工艺流程

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2.2.2.1 前处理

用干净抹布清理干净底漆表面,确保表面整洁无污渍。

2.2.2.2 配 漆

按照“现配现用、少量多次”原则配置涂料,务必在20 min内喷涂完成,避免固化变质。

(1)将聚脲涂料B组分充分搅拌5~10 min,至桶底无颜色沉淀,涂料颜色均匀一致、无浮色、发花等现象;

(2)将聚脲涂料A组分按质量比5∶1加入到B组分搅拌均匀至无无浮色、发花,黏度约为(24±1) s;


2.2.2.3 喷涂面漆

采用吸上式空气喷枪,喷嘴尺寸1.5 mm,空气压力0.35~0.45 MPa,枪距230~350 mm,喷速170~200 mm/s。

整个喷涂采用“多道”喷涂的方式进行,喷涂过程需根据实际情况先喷涂4~5道,测量厚度后算出每道平均厚度,通过调整喷涂道数,最终达到厚度(1±0.1) mm的要求;为了保证涂膜厚度均匀,有效避免涂层流挂,涂膜表面光滑无麻点,喷涂过程中需遵循如下规则:

(1)根据舱体外形面复杂程度,按照“先次后主、先角后面、由高至低”的顺序进行喷涂;

(2)采用人工喷涂,需保证喷枪的喷口与舱体表面垂直,且喷涂距离尽量保持不变;

(3)每道完成后室温(22~25 ℃)下表干3 h,待涂膜表干后方可进行下一道喷涂;

(4)聚脲涂层需进行连续施工,当时间间隔超过48 h时,应对底材进行充分打磨并喷涂涂层间附着力促进剂;

(5)喷涂至倒数第2、3道聚脲涂层时,用不小于800目砂纸打磨表干后的涂膜表面,可保证最终涂膜表面光滑无麻点。

其中:

(1)整个喷涂过程中对聚脲涂料配置过程、每道涂料表干时间间隔、聚脲喷涂过程及厚度进行多媒体跟踪;

(2)每道涂层厚度借用平行试板“称重法”或测厚仪进行跟踪测量,以确保最终厚度为(1±0.1) mm。

2.2.2.4 烘干(或自然表干)

聚脲涂层喷涂完毕后进行干燥处理,采用自然表干[(25±3) ℃、≥72 h]或专业烘漆设备烘干(60~70℃、≥24 h)达到面漆表干状态。

2.2.2.5 后处理

(1)去除非涂漆部位防护用多余物,并对防护边角部位进行修补;

(2)外观检查:聚脲涂层表面平整、完好、无缺损、划痕、皱纹、起泡、脱皮、裂纹等,无明显色斑、橘皮、挂流等缺陷。

2.2.2.6 性能检测

喷涂后的涂层放置7 d后对涂膜的外观、厚度、附着力、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、涂层硬度、阻燃性能进行性能检测,见表1。

SPUA-M200慢速聚脲性能指标

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3 涂层常见缺陷分析

对实际聚脲喷涂作业过程中涂膜质量出现的问题进行了汇总,同时经过原因分析提出了有效的解决措施,详见表2。

涂膜质量问题原因分析及解决措施

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4 结 语

采用高性能电控设备单元蒙皮外表面喷涂(1±0.1) mm的SPUA-M200慢速聚脲涂料,产品经过多批次的生产验证了该型号涂料薄型涂层喷涂流程及工艺的合理性。实践表明,只有严格按照喷涂流程及工艺进行作业才能得到各项性能均满足指标要求且表面质量良好的聚脲涂层。


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