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搪玻璃涂层的替代和修复新技术 聚芳醚酮(PAEK)类树脂是特种工程塑料中的一个品种，于20 世纪80 年代初由英国ICI 公司最先开发成功并商品化，其第一代产品称为聚醚醚酮(PEEK)，具有下述重复单元结构： 该材料属于耐高温、高强度的热塑性工程塑料，主要用于国防军工产品。在应用过程中，它除具有耐高温、高强度、抗蠕变、电性能优异外，还具有耐化学药品性好，与各种金属材料(如钢材、铝材、铜)及多种无机材料(如陶瓷、水泥、石材等)附着力好的特点。其耐酸、碱、有机溶剂的评价如下表所示。由下表不难看出，除浓硫酸和浓硝酸外，PEEK 几乎可耐各种强酸、强碱和常见的有机溶剂。正因如此，自1993 年由Victrex 公司接手生产经营后，PEEK 很快在各种化工设备的重防腐领域代替搪玻璃制品而被采用。 该材料耐化学品性能如下： 溶剂名称 对PEEK 的影响 丙酮 少许龟裂 MEK(甲乙酮) 无影响 环己烷 无影响 甲苯 无影响 三氯乙烯 无影响 1,1,1?三氯乙烷 无影响 氯仿 无影响 1,1?二氯乙烷 无影响 乙醇 无影响 IPA(异丙醇) 无影响 醋酸乙烯 无影响 汽油 无影响 浓硫酸 溶解 88%磷酸(180 °C) 无影响 50% NaOH(120 °C) 无影响 PEEK 涂层与传统的搪玻璃涂层相对比，其优越性主要体现在下述几个方面： PEEK 涂层制造工艺更节能。搪玻璃设备生产的烧结工艺需要在800 ~ 900 °C 高温下进行，而且不能一次完成，需多次喷涂烧结，能耗很大。而PEEK采用静电喷涂烧结时只要400 °C 左右。虽然温度只降低一半，但能耗则有数量级的节省。 PEEK 涂层设备可酸、碱交替使用。化工生产过程中经常会遇到制备的整个过程是酸、碱交替使用的工艺(特别是制药生产)，而搪玻璃设备则只能耐强酸，不能耐NaOH 类强碱。故整个生产过程至少要有两套设备交替使用。而PEEK 涂层设备则可一套设备酸碱交替使用。 PEEK 涂层设备可大幅度延长使用寿命。搪玻璃设备由于涂层呈脆性，因此，安装、检修和使用过程中稍有不慎就会有局部被损坏的危险。而一旦破损，哪怕面积很小也会立即失去防腐作用而很快报废。PEEK 涂层则相反，由于树脂韧性超群，即使安装、检修和使用过程中受到任何异物冲击，甚至造成胎体变形也不会发生涂层损伤。故可大大延长设备使用寿命。所以，PEEK 涂层已被日本和欧美等国家广为采用。 涂覆工艺新进展 粉末静电喷涂工艺 由于PEEK 的耐溶剂性非常优异，在通常的溶剂中不溶，因此无法像一般防腐涂料那样制成液态使用，只能像PPS(聚苯硫醚)一样实施固体粉末喷涂。但它与PPS 不同之处是PPS 在熔点以上的液态时熔体黏度很小，而PEEK 即使在熔点以上的400 °C，熔体的黏度也很大，流平性差。所以要得到表面光泽的涂层，长期以来均使用静电喷涂工艺。 水性乳液喷涂 如前面新应用领域介绍[5]中所提，进入本世纪以来，由于PEEK 树脂的粉碎技术得到突破，可以成功制备出纳米级超细粉末后，已有水剂乳液涂料上市。这使“VICOTE Coatings”可实行乳液喷涂，其加工工艺又前进一大步。 火焰喷涂 前面所介绍的两种喷涂工艺的共性是：制品经喷涂后都要进行400 °C 左右的高温烧结工序。这就需要随加工制件的体积而建造相应体积的烧结炉。这对生产是个很大的制约。去年，有资料报道[9]，Victrex 公司与美国的一家火焰喷涂设备制造商合作，成功开发出可适用于PEEK 树脂的火焰喷涂设备，如下图所示。 该设备的工作原理是：PEEK 固体粉末在火焰喷枪内先熔融，呈液态后喷涂到制品表面形成涂层。此工艺解决了长期制约静电喷涂工艺的两大瓶颈：一是由于静电效应，对形状复杂的制件难以施工；二是对大件制品必须建造相适应的大型烧结炉。它的另一项魅力在于，用这种工艺还可以对已磨损的部件进行修复，而不必更换。 我们已经拥有了自主知识产权、开发出了以PEEK 、PPS等作为重防腐、绝缘等多功能涂覆新技术，填补了国内大尺寸部件PEEK、PPS等涂覆技术的空白。 诚挚欢迎业界有识之士共同促进PEEK 、PPS 等涂覆高新技术发展。 技术咨询、合作、工程服务： 邮箱：xinghuokeji2014@126.com