消防管道涂塑用粉末涂料的制备研究

　　梁琳俐，肖善红，李磊，汪锋
　　
　　（上海船舶工艺研究所）
　　
　　摘要：本文通过成膜树脂、助剂、颜填料等原料的筛选，以及粉末涂料生产工艺研究、消防管道涂塑工艺研究制备出了性能完全符合《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准的消防管道涂塑用粉末涂料。尤其值得一提的是本文解决了镀锌管上涂塑粉末涂料后涂层耐热水煮的问题。
　　
　　关键词：消防管道涂塑粉末涂料环氧树脂
　　
　　1前言
　　
　　普通消防用镀锌管及连接件由于其自身在防腐蚀、防结垢和抗菌等方面性能较差，加之消防用水长期静止性和突发急用性等特点，因此在实际使用中存在诸多问题：首先，由于镀锌钢管防腐性能差，长期受到水的侵蚀，管材的内表面易生锈，锈层脱落后容易堵塞喷头；其次，管材内表面结垢后，容易使管材的内径缩小或堵塞，使输水、气量减少基至无法输送，影响实际使用效果；再者，最关键的一点是，如果在消防救灾过程中出现上述情况，延误救灾，后果将不堪设想；上述缺陷的存在使得镀锌管的使用寿命较短，一般仅为7—8年。另外，热镀锌工艺中的锌蒸气容易使操作工人锌中毒，高温热镀锌时锌灰和锌液飞溅也容易烫伤操作人员，并且热镀锌对环境污染很严重。
　　
　　为了避免上述情况，许多消防管道生产厂家改用涂塑钢管代替以往常用的镀锌管，如在钢管外表面涂覆一层粉末涂料。涂塑后的钢管内表面光滑，流体阻力小，增加流量，而且不结垢，不易滋生微生物，可以充分保证流量和使用效果，节能环保；并且涂塑钢管具有优良的耐化学腐蚀性，耐水性和耐抗溶性、耐蛋白、高倍数泡沫灭火剂腐蚀，能够解决因输水，埋地和酸、碱、盐对消防管道的腐蚀，将大大提高消防管道的使用寿命，使用年限可达50年以上。另外，涂塑钢管用粉末涂料不含对涂料生产人员和涂装人员带来健康危害的有机溶剂；并且粉末涂料是在封闭体系中进行涂装，喷逸的粉末涂料可以回收再用，涂料的利用率高达98％以上，可以节省人类有限的大量资源。再者，国外建筑消防给水系统大多采用紫铜管和不锈钢管，由于紫铜管和不锈钢管的造价较高，在我国工程实践中应用较少。目前，国内自动喷水灭火系统消防给水管一般采用镀锌钢管或镀锌无缝钢管。但由于镀锌管在防腐蚀、防结垢和抗菌性方面较差，有些消防管道制造企业开始生产涂塑消防管道。比较镀锌管与涂塑钢管的价格：镀锌管大约为5000～6000元/吨；黑铁管价格大约为3380元/吨，涂塑钢管用粉末涂料在35，000～40，000元/吨，由于50kg粉末涂料大约涂塑1吨黑铁管，因此涂塑钢管的价格大约为5130～5380元/吨。单从成本上考虑镀锌管与涂塑钢管差不多，但是由于涂塑钢管的使用寿命是镀锌管的6-7倍，综合镀锌管与涂塑钢管的成本价及使用寿命可以看出涂塑钢管比镀锌管便宜得多。
　　
　　由于以往涂塑消防管道没有自己的标准，出厂检验大多按照中华人民共和国城镇建设行业标准《给水涂塑复合钢管》（CJ/T120-2008）中的要求进行，对涂塑用的粉末涂料也没有特殊要求，因此供消防管道生产企业选择的粉末涂料品种较多。但是近日公安部天津消防研究所新制定出《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》这样一个标准，与《给水涂塑复合钢管》（CJ/T120-2008）相比，新制定的标准中增加了以下几个指标：
　　
　　1．抗真空性能：管段试件长度为（500±50）mm,使用适当的措施堵住管道进出口，从进口逐渐增加负压至660mm汞柱，保持1min,试验后检查内涂层应无脱落。
　　
　　2．耐高温性能：管段试件长度为（100±10）mm，将试件放置在恒温箱中，升温至（300±5）℃，并恒温1h，然后取出自然冷至常温。试验后，取出试件并检查内涂层(允许外观颜色变深、发暗现象)应无脱落、隆起、开裂、剥离、损坏。
　　
　　3．耐低温性能：管段试件尺寸长度为（100±10）mm，将试件放置在低温箱中，降温至（-30±2）℃，并恒温1h，然后取出放置在温度为（20±5）℃的环境下（4～7）h。试验周期结束后，取出试件检查其内涂层应无脱落、损坏，然后按CJ/T120-2008中7.4.2的规定进行附着力试验，涂层的附着力应为1~3级。
　　
　　4．压力循环：管段试件长度为（500±50）mm,使用适当的措施堵住管道进出口，并与水压供给系统相连接，充水排除空气，然后进行3000次从（0.4±0.1）MPa至MPa的交变水压试验，每次试验的周期不大于2s。试验后检查内涂层应无脱落、损坏，然后按CJ/T120-2008中7.4.2的规定进行附着力试验，涂层的附着力应为1~3级。
　　
　　5．温度循环：管段试件长度为(500±50)mm，将试件按下列顺序在每个温度条件下放置24h。（50±2）℃；（-10±2）℃；（50±2）℃；（-10±2）℃；（50±2）℃；
　　
　　（-10±2）℃。试验后试件放置在温度为(20±5)℃的环境中24h，检查内涂层应无脱落、损坏，然后按CJ/T120-2008中7.4.2的规定进行附着力试验，涂层的附着力应为1~3级。
　　
　　6．耐温水老化：管段试件尺寸长度约为100mm，管段两端裸露处应进行相应的防腐处理，将管段放置在（70±2）℃的蒸馏水中浸泡30d，试验后取出自然冷却至常温，检查试件内涂层应无脱落、损坏。
　　
　　由于《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准中按照消防管道的实际使用情况增加了上述六项指标，因此消防管道生产企业着手做大量试验进行涂塑钢管用粉末涂料的筛选，但是目前市场上现有的粉末涂料根本无法满足《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准中如此苛刻的要求。因此，许多粉末涂料生产厂家开始着手开发新的能够满足《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》要求的粉末涂料。

　　 　　2消防管道专用粉末涂料配方研究
　　
　　2.1选择成膜树脂
　　
　　由于环氧树脂为基体做成的粉末涂料具有如下优点：
　　
　　（1）粉末涂料的熔融粘度低，涂膜流平性好；固化反应时没有副产物产生，涂膜外观的平整性良好，不容易产生涂膜针孔和火山坑等弊病。
　　
　　（2）由于环氧树脂分子内有羟基，对金属等底材的附着力好，一般不需要底漆。
　　
　　（3）涂膜的硬度高，耐划伤性好。
　　
　　（4）在环氧树脂结构中有双酚A骨架，有柔韧性好的醚链，涂膜的物理力学性能好。
　　
　　（5）粉末涂料的配色性和配粉性好，固化剂品种的选择范围宽。
　　
　　（6）粉末涂料的涂装适应性好，可以用静电粉末喷涂、流化床浸涂、火焰喷涂和空气喷涂等涂装法施工。
　　
　　因此，我们选用环氧树脂做主要成膜树脂。
　　
　　又因为粉末涂料用环氧树脂应具有以下条件，才能获得优良涂层：
　　
　　a.树脂基料必须具有反应活性；
　　
　　b.树脂软化点应控制在85～95℃之间；
　　
　　c.树脂分子量分布要窄。
　　
　　而E－12环氧树脂（亦称604＃或664#环氧树脂）软化点在85～95℃之间，粘度适中，且满足以上三个条件，所以我们选用E-12环氧树脂。
　　
　　2.2选择固化剂
　　
　　环氧粉末涂料用固化剂除应具备一般粉末涂料用固化剂的条件外，还应具备可与环氧树脂中的环氧基、羟基等活性反应基团交联反应的活性基团。满足这种条件的固化剂品种很多，现在工业化大量使用的有双氰胺、取代双氰胺、癸二酸二酰肼、酸酐类、咪唑类、环脒类以及酚羟基树脂（又称酚类固化剂）、聚酯树脂、丙烯酸树脂等。由于酚羟基树脂与环氧树脂的反应是加成反应，因此成膜期间没有挥发性物质逸出，不会有针孔和气孔产生，特别适合需要厚涂的工件如石油、天然气、自来水管道阀门和弯头及消防器材等异型件的涂覆。所以我们选用酚羟基树脂做环氧树脂固化剂。
　　
　　2.3选择成膜助剂
　　
　　2.3.1流平剂
　　
　　流平剂是粉末涂料中最重要的助剂品种之一。在粉末涂料配方中，对于要求得到平整光滑的涂膜外观时，都必须添加流平剂。流平剂的作用是粉末涂料熔融流平时，在熔融涂料表面形成极薄的单分子层，以提供均匀的表面张力。流平剂分为两大类：一类可称为流平促进剂，其主要作用是消除桔皮，但消除缩孔作用较弱；另一类可称为润湿促进剂，其主要作用是消除缩孔，但对桔皮不能起消除作用。通常情况下，可以只使用流平促进剂，但在遇到容易形成缩孔的情况下，就必须两者配合使用[1]。
　　
　　2.3.2脱气剂（除气剂）
　　
　　脱气剂（除气剂）是当前粉末涂料熔融流平成膜时，使粉末涂料中含有的空气、水分和粉末涂料交联固化反应时所产生的小分子化合物等挥发物质脱逸出来，并使脱逸出小分子化合物的针孔得到及时弥合，避免涂膜产生细小针孔或猪毛孔等弊病的助剂。这种助剂是粉末涂料中最常用的助剂之一，一般粉末涂料配方中都必须添加[2]。在粉末涂料中常用的脱气剂是苯偶姻，又称二苯乙醇酮（俗称安息香）。
　　
　　2.3.3抗氧化剂
　　
　　由于《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准中对涂塑后涂层的耐高温性及耐低温性都有要求，对于耐-30℃的低温环氧树脂可以达到要求，而仅靠环氧树脂做成膜树脂制备出的粉末涂料涂塑后的涂层不满足耐300℃高温的要求，因此，我们需要选用一些抗氧化剂来提高涂层的耐温性。由于抗氧化剂1010熔点为110.0～125.0℃，且可以在产品聚合过程中，制成或最终使用阶段均可添加，使用面比较广，所以在做配方时选用抗氧化剂1010。

　　 　　2.4选择颜填料
　　
　　2.4.1填料
　　
　　填料是粉末涂料配方组成中的重要组成成分之一。除了透明粉末涂料之外，一般的粉末涂料都需要添加填料，在粉末涂料配方中也是不可缺少的组成成分。在粉末涂料中常用的填料品种有沉淀硫酸钡、重晶石粉、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、滑石粉、膨润土、沉淀二氧化硅、云母粉、石英粉、硅微石粉等。
　　
　　由于《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准要求涂塑后的涂层具有耐高温性能，因此粉末涂料配方中应选择一些耐热性填料，如空心玻璃微珠、云母粉等。空心玻璃微珠是一种厚壁球型体，流动性好，硬度达莫氏5-7，耐温高达1400℃以上，加入空心玻璃微珠可提高涂层的硬度、耐热性等。云母粉的耐温达600℃以上，它的细磷片状结晶体结构可提高涂层的致密性，防止水分渗入。除了耐温填料以外，配方中还需要加入一些沉淀硫酸钡，一方面是沉淀硫酸钡的价格比较便宜，可以降低粉末涂料成本；另一方面，沉淀硫酸钡能增强粉末涂料的流平性和保光性，并且与所有的色料有较好的兼容性。
　　
　　另外，由于《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准还要求涂塑后的涂层能够通过抗冲击性、抗压扁性、抗弯曲性试验，这就要求粉末涂料涂塑后涂层的柔韧性一定要好。为了提高涂层的柔韧性，需要在粉末涂料配方中加入一些功能性填料，如纳米氧化硅。将纳米氧化硅添加到环氧树脂为基体的粉末涂料中，在结构上完全不同于粗晶SiO2（白炭黑等）添加的环氧粉末涂料，粗晶SiO2一般作为补强剂加入，它主要分布在高分子材料的链中间，而纳米氧化硅由于表面严重的配位不足、庞大的比表面积以及表面欠氧等特点，使它表现出极强的活性，很容易和环氧环状分子的氧起键合作用，提高了分子间的键力，同时尚有一部分纳米氧化硅颗粒仍然分布在高分子链的空隙中，与粗晶SiO2颗粒相比较，表现出很高的流涟性，从而使纳米氧化硅添加的环氧粉末涂料涂层的强度、韧性均大幅度提高。另外，纳米氧化硅的加入还可以提高涂层的耐磨性、抗老化性能，并改善涂层表面的光洁度。
　　
　　2.4.2颜料
　　
　　颜料在粉末涂料配方中的作用是使涂膜着色和产生装饰效果，对于有颜色的粉末涂料来说是不可缺少的组成成分。由于《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准要求涂塑后的涂层必须是红色，且能够耐高温，因此，选择红色无机颜料或耐温性好的红色有机颜料。
　　
　　2.5确定粉末涂料配方
　　
　　经过一系列实验，对上述原料的牌号、用量进行选择，从涂层的性能、制成粉末涂料的可行性、涂装工艺性能等方面综合考虑，最后确定了消防管道专用粉末涂料的配方，见表1。

　　表1消防管道专用粉末涂料的配方

　　3消防管道专用粉末涂料生产工艺研究

　　消防管道专用粉末涂料采用熔融挤出法生产，工艺流程见图1。

　　3.1预混合
　　
　　为了使粉末涂料配方中的各种原料组成分散均匀，按配方准确称量好物料，在熔融挤出之前进行预混合。目前，以环氧树脂作为成膜树脂体系的粉末涂料生产时，预混合设备一般都采用高速混合机。预混合过程中，混合时间的控制十分重要。时间太短，混合不均匀；时间太长，物料容易结块，而且预混合太细，熔融挤出较困难，并且混合时间过长时，有些粉末涂料品种的涂膜颜色也有明显差异，所以每批同一种粉末涂料之间混合时间要控制一样，这样才能保证粉末涂料的涂抹颜色等产品质量一致。我们一般将混合时间设为6～8min。
　　
　　3.2熔融混合
　　
　　预混合后的物料，只是宏观上均匀，要达到微观或亚微观的均匀，必须经过熔融混合。国内熔融混合多采用双螺杆挤出机，这种挤出机与压片冷却机和破碎机组成三位一体化的联动设备系统，一般由同一个控制柜来控制。

　　 　　采用双螺杆挤出机混合时，应注意以下几个问题：
　　
　　a.进料粒度：预混合太粗或太细都会给挤出机的挤出带来困难。因此，应选用合适的进料粒度。
　　
　　b.挤出机加热温度：一般挤出机根据加热温度分为三段至四段，即送料段、塑化段（熔融段）、均化段（混炼段）和出料段，其中送料段温度最低，加料口温度要低于粉末涂料用树脂玻璃化温度，这样才能避免物料受热温度升高而粘连在加料口（一般送料段冷却水处于常开状态）的问题。均化（混炼）段温度要高于粉末涂料用树脂软化点10~20℃；塑化（熔融）段温度比均化段稍低一些，但又比送料段高得多，在塑化段有较大的温度梯度。出料段温度比前面各区段的温度都要高，但此区段的温度也不能设置太高，否则会使粉料在挤出机中发生化学反应，甚至凝胶固化，如果部分胶化物带进粉末涂料产品中会影响产品质量，往往成为涂装产品涂膜的质点（或叫颗粒）。对于环氧树脂为主要成膜树脂的粉末涂料来讲，一般将出料段温度设为95～100℃。
　　
　　c.冷却、破碎：挤出的物料温度很高，仍有发生化学反应的可能，所以必须尽快冷却。冷却破碎一般采用压片机，挤出的热物料通过冷却辊轧成漆片，然后再通过风冷的方式将漆片在冷却带上冷却，最后将已冷却的漆片破碎成适合粉碎的粒度。
　　
　　3.3粉碎、过筛
　　
　　经熔融挤出和冷却破碎的物料，进一步粉碎和分级过筛得到粉末涂料产品。在粉末涂料的制造过程中，细粉碎、分级和过筛设备是一套不可分离的联动装置。这一系统的主要设备为空气分级磨（ACM磨）、螺旋加料器、旋风分离器、筛粉机、袋式过滤器、旋转阀（又叫放料阀或关风机）、引风机和脉冲振荡器。从螺旋加料器输送至空气分级磨得物料，经内部粉碎装置达到一定粒度以后，由于内部分级装置的作用，粗粒子就反复粉碎，细粒子在引风机的吸力作用下，进入旋风分离器。在旋风分离器中，由于旋风的离心作用，粗粉末就往下运动，经过旋转阀（放料阀）进入筛粉机，超细粉末涂料就进入袋式过滤器。由于布袋过滤器中布袋的过滤作用，超细粉末涂料就留在布袋外面，只有空气通过布袋排放到大气中。进入筛粉机的粉末涂料经筛粉机过筛，通过筛网的是产品，未过筛网的是粗粉，粗粉可以自动重新进入粉碎机再粉碎。
　　
　　在细粉碎和分级过筛工序中，主要应注意以下两个问题。
　　
　　a.引风机的吸风口大小：如果吸风量太大时，抽到袋滤器中的细粉末量过多，影响粉末涂料的产品收率；如果吸风量太小时，粉末涂料产品中超细粉末涂料含量过高，影响粉末涂料的干粉流动性和上粉率。
　　
　　b.筛网情况：一般管道用粉末涂料的目数应控制在120～180目之间。太粗，影响流平；太细，粉尘大，流动性差。另外，考虑到筛网容易破损的问题，应生产一定数量的粉末涂料产品后，定期更换筛网。筛网最好用防静电的，防止粉末涂料吸附在筛网上，影响过筛效果。
　　
　　3.4成品包装
　　
　　因为粉末涂料在贮存和运输过程中怕吸潮和受热，也怕受压结团，所以一般都用聚乙烯薄膜口袋包装，然后严密扎好袋装到纸箱或纸筒里。一般每箱净重为20kg。粉末涂料成品最好放在室温30℃以下空气干燥的库房内，并要远离火源和热源。用户使用粉末涂料时，同样要求在如下的条件下存放。另外，堆放粉末涂料成品时，严格控制堆放高度，防止受压过重而压坏包装箱并使粉末涂料受压结团。
　　
　　3.5消防管道涂塑用粉末涂料贮存稳定性试验
　　
　　按照标准GB/T21782.8-2008《粉末涂料第八部分：热固性粉末涂料贮存稳定性的评价》中描述的方法先将消防管道涂塑用粉末涂料过65目筛，然后测定180℃胶化时间为25s，用该粉末涂料喷涂5块样板，挑选出较好的3块用200600850三角度光泽度仪测定光泽，结果：200角的光泽度为34.9，600角的光泽度为69.6，850角的光泽度为81.4。
　　
　　称取3个100g样品，分别置于玻璃试管中，垂直地拿着试管，在一个结实的表面上轻敲试管的底部以确保粉末不是松散地装填，然后将一个与试管直径大小差不多的铝箔圆片仔细地放于试样表面上，然后在圆片上轻轻地放上一个100g的标准载荷（我们试验时用100g的钢球代替）。将试管用塞子塞好，并用胶带纸密封，防止水进入其中，将试管置于试管架上，然后放入40℃的温水中。按上述步骤分别贮存24h、7d和28d，然后去掉试管塞，轻敲试管底部，注意观察粉末涂料能否自由流动，并将粉末涂料倒在干净的器皿中观察粉末涂料是否出现压实或成团的情况。结果：贮存24h及7d的粉末涂料还比较松散未出现压实或成团情况，贮存28d的粉末涂料中出现少量小的团状物，但是这些团装物用手轻轻一捏即可粉碎不影响涂塑。
　　
　　将贮存24h、7d和28d的消防管道涂塑用粉末涂料样品再次进行胶化时间测定，结果经过24h、7d贮存的胶化时间都为25s，28d的为24s。再次用贮存后的粉末涂料涂覆样板测定光泽度也基本没有变化。这说明消防管道涂塑用粉末涂料具有较好的贮存稳定性。
　　
　　4消防管道涂塑工艺研究
　　
　　4.1涂装方法研究
　　
　　涂装方法可分为冷涂法和热熔法，冷涂法一般采用静电喷涂法，适用于涂层要求较薄的工件，由于《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准中要求涂层厚度大于300ｕm,因此冷涂法不适用，只能用热熔法进行涂装。根据上粉的方式不同，热熔法可分为热喷涂法、流化床法和真空吸涂法等。
　　
　　4.1.1热喷涂法
　　
　　热喷涂法是将工件预热到环氧树脂熔融温度以上，将粉末涂料喷涂在工件的表面上，借助工件的热量使粉末熔融，形成平整的涂层。圆柱形的容器或管子喷涂时工件应旋转，使粉末分布均匀。此法的优点是设备简单，操作方便，目前国内的钢管涂塑大部分采用此工艺法。
　　
　　4.1.2真空吸涂法
　　
　　该法是先将工件预热到一定的温度，然后使钢管内处于负压状态，把粉末吸入管内，均匀地散布在管道的内壁上，熔融成光滑平整的涂层。此法生产设备简单，不需往复喷涂，生产效率高，对通径Dg100以内的钢管都适用，特别适用于热喷涂较困难的小口径管道。
　　
　　4.1.3流化床法
　　
　　流化床法适用于钢管内、外壁同时涂敷。工件经充分预热后，浸入流化床内，由于热量关系，粉末可以粘附在基体表面，经塑化后得到均匀的涂层。为了达到足够的厚度，也可将半塑化后的工件再次进行流化床法涂敷。
　　
　　4.2涂装过程研究
　　
　　4.2.1基材的表面处理
　　
　　要得到性能优良的消防管道涂塑产品，基材在涂敷前必须进行表面处理。表面处理包括除油和除锈。
　　
　　除油可以采用溶剂除油、除油剂除油和高温燃烧除油。高温燃烧除油是目前较为普遍使用的方法。
　　
　　除锈可采用化学法和机械法。化学法目前以磷化处理为主。机械法主要采用喷丸或喷砂处理。喷砂处理是目前应用最多的除锈方法。
　　
　　4.2.2预热
　　
　　除冷喷外，不管采用哪种涂装方法，要涂敷消防管道专用粉末涂料，工件都必须预热。预热温度的控制是成功地涂敷消防管道专用粉末涂料的关键。预热温度的高低，直接影响该涂料的柔韧性及附着力。我们在实验过程中发现，当预热温度调至230℃或230℃以上时，用同样的粉末涂料涂塑的涂层其抗冲击、耐压扁及耐弯曲试验都不能通过《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准的要求，并且水煮后测其附着力勉强达到3级。而当预热温度设置在220℃或220℃以下时，则能通过《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准中要求的所有试验。
　　
　　为了确定预热温度范围，我们在200℃～130℃之间，每降低10℃作为一个温度点，并在此温度预热30min，然后将预热后的管件进行流化床浸涂，并在180℃后固化30min。将涂塑后的管件按照《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准的要求进行试验，结果都能通过，尤其是水煮后涂层附着力竟然可以达到1级标准。

　　 　　由表2可知，这种消防管道专用粉末涂料涂塑时的预热温度范围很宽，而且可以实现低温预热，在130℃预热30min涂塑后的涂层也能通过《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准要求的所有试验，这可大大节约能源消耗，降低消防管道涂塑成本。
　　
　　4.2.3涂敷
　　
　　经过表面处理及预热后的管件，可以进行粉末涂料涂装了。不管采用哪种涂敷方法，涂层的厚度都要满足《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准中提出的公称通径DN≤65mm，涂层厚度>300ｕm,公称通径DN≥80mm，涂层厚度>350ｕm的要求。
　　
　　4.2.4烘烤（后固化）
　　
　　消防管道专用粉末涂料涂层的性能除取决于件预热温度外，还与烘烤温度及烘烤时间密切相关。粉末涂装后的消防管道被置于烘烤炉中烘烤，如果烘烤温度达不到规定温度或者烘烤时间达不到规定时间，涂膜的交联固化不完全，将影响涂膜的物理力学性能。反过来烘烤温度过高或者烘烤时间过长，使涂膜变色或老化而影响涂膜的各种性能。因此，在烘烤固化过程中的烘烤温度和时间的控制对涂膜性能有着重要的作用。在实际生产中，可根据被涂物的材质、热容量和厚度等条件的不同设定不同的烘烤温度和烘烤时间，一般烘烤温度可设定在160～200℃之间，烘烤时间为10～30min.
　　
　　4.2.5冷却
　　
　　因为粉末涂料的烘烤温度比较高，所以被涂物出炉时的温度也比较高，出炉以后需要放置一定时间才能冷却到可以手摸的温度（40℃以下）。被涂物的冷却有两种方式，一种是强制性冷却；另一种是自然冷却。强制性冷却是采用冷风吹冷却或用凉水等介质进行冷却。对于潜热较大的被涂物，如果采用自然冷却方式，冷却速度慢，在生产线上停留的时间就相应较长，这样生产线也不得不相应加长。因此，以采用强制性冷却工艺为宜，这样可以缩短涂装生产线和涂装时间。
　　
　　注：此处讲的自然冷却，绝不可不出炉随炉冷却。若随炉冷却，涂层将长时间承受高温老化，寿命大大缩短。
　　
　　4.3性能测试
　　
　　按照《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准中要求的消防管道公称通径大小及涂层厚度，采用热喷涂法或真空吸涂法或流化床法进行涂塑，然后按照此标准中要求的管件长度从涂塑后的消防管道上截取试验所用的样品，按照标准中规定的方法进行耐高温、耐低温、附着力等试验，结果都能通过。
　　
　　并且，用本文研究出的消防管道涂塑用粉末涂料，涂覆在四个不同生产厂家生产（四个生产厂家为：天津友发钢管厂、衡水钢管厂、上海劳动钢管厂、天津利达钢管厂）的镀锌管上，分别做耐热水煮试验，按照CJ/T120-2008附录A描述的方法，在95℃±3℃的热水中煮24h，或者在75℃±3℃的热水中煮48h，结果测试涂层的附着力都小于3级。
　　
　　4.4修补
　　
　　在涂装过程中或涂塑产品安装使用过程中，发现涂层有缺陷或受到损伤，都应及时进行修补。如果涂层遭受大面积破坏，则可将涂层用高温燃烧法去除涂层，将基材重新喷砂处理后再涂塑同样的粉末涂料。如果涂层只是局部有损伤，则可用环氧修补胶修补，也可用局部加热法以同种涂料进行补涂。
　　
　　4.4补涂
　　
　　在管件预热并涂塑后，在进入烘箱烘烤之前，质检人员会用测厚仪测量涂层厚度是否达标，一旦发现有些地方涂层较薄，可以用粉笔将该处标记出来，然后将涂塑后的管子放入烘箱进行固化，在固化至10~15min时将管件从烘箱中取出，在粉笔标记过的地方重新涂覆消防管道涂塑用粉末涂料，再测量涂层厚度，然后将厚度合格的管件放入烘箱中继续固化15~20min。
　　
　　5结论
　　
　　通过选用环氧树脂做成膜树脂，以及合适的固化剂、助剂、颜填料，并配合适当的粉末涂料生产工艺及钢管涂塑工艺，完全可以制备出满足《自动喷水灭火系统第20部分：涂敷钢管》标准中所有试验要求的消防管道专用粉末涂料。并且该产品可用于涂塑镀锌管，并能通过CJ/T120-2008附录A中要求的热水煮后附着力的测试。
　　
　　参考文献
　　
　　1.南仁植编著.《粉末涂料与涂装工艺研究》第二版.北京：化学工业出版社，2008.32-37
　　
　　2.CJ/T120-2008《给水涂塑复合管道》