粉末涂料在交通护栏上的应用

1.1 交通护栏的种类

交通护栏一般按用途分，有高速公路护栏、铁路护栏、机场护栏、港口护栏及城市道路护栏；按结构分，有隔离栅和波形梁防撞板；按涂装方法分，有喷塑护栏和浸塑护栏；按所用粉末涂料分，有热固性粉末护栏和热塑性粉末护栏。一般情况下，常按用途分类。

1.2 高速公路护栏

从20世纪90年代起，我国高速公路从无到有，蓬勃发展，到2015年止，我国公路通车里程达456万km，其中高速公路通车里程达到12.5万km，高速公路已超过美国，居世界第一。到2020年，我国还将新建高速公路约3万km。

高速公路具有全封闭、高速度、省时间、交通事故少、运输费用低等特点，但是，由于速度快，必须在道路两侧进行封闭隔离，以免人、畜和其他车辆干扰。两侧封闭，一般都用隔离栅，在高速公路的内部上行和下行道两边要用防撞护栏板封闭。此外，在道路中间还需安装防晕板。目前用的隔离栅几乎全部为热塑性粉末浸塑涂装，而防撞波形板多数用热固性粉末喷塑涂装，也有一部分波形梁用热塑性粉末浸塑生产。

1.3 铁路护栏

截至2015年，我国铁路营运里程达到12万km，仅次于美国（22万km），其中高铁1.9万km，已超过美国。到2020年我国高铁营运里程将达到3万km，覆盖80%以上的大城市。

铁路隔离栅最初是由于火车撞牛造成车辆出轨、人员伤亡而引起重视的。我国铁路六次大提速，从时速几十km提到一百多km以上，动车组时速达200多km，现在高铁时速达300多km。

铁路护栏大多数使用钢丝焊接加边框的隔离栅，为了增加牢固性和安全性，也为了更加美观，北京铁路局设计了用扁钢压制成异型筋，用矩形钢管焊成类似铁艺形状的护栏，铁路护栏多用墨绿色热塑性粉末浸塑。而立柱有采用钢筋水泥柱用离心浇注方法成型，异常坚固，也有用方管作立柱的。

1.4 航空机场及河运港口护栏

机场是最早采用浸塑隔离栅进行封闭防护的。我国民用机场有200多个，军用机场也采用隔离栅加刀片网封闭。机场是各地域的空港门户，通往机场的迎宾大道，也多用浸塑隔离栅封闭。港口，特别是沿海港口，由于盐雾侵蚀，采用浸塑隔离栅耐蚀性能较好。

1.5 城市道路护栏

以往城市道路护栏形状简陋，防腐性能差，随着粉末涂装的发展，已普遍应用浸塑护栏，特别是大中城市，目前除不锈钢护栏外，大部分采用浸塑护栏。

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交通护栏粉末涂装设备及工艺

2.1 隔离栅的特点

隔离栅是交通护栏的主要产品，它的特点是：

1）尺寸较大。一般柱距为3m，高度达2m 左右，每片隔离网片大多为3m×2m ，有的高度还达到2.5m 。

2）形状复杂。用电焊网或钢板冲拉网做面网，用型钢立柱支撑，与板状件不同，丝网交叉节点多，立柱连接处缝隙多。

3）户外使用。安装于户外，要经受风吹日晒雨淋，特别是阳光烈日的曝晒。众所周知，有机涂层不怕酸碱盐，就怕紫外线，紫外光的照射往往引起有机树脂老化裂解，所以其防腐装饰涂层必须具有较好的耐候性，涂层相对较厚。

4）批量大。隔离栅的需要量多，件数成千上万，在短时间内完成数十km乃至数百km的生产任务，没有较高生产率的生产线，难以完成。

因此，隔离栅的粉末涂装是根据它的形状特点，使用环境和生产批量决定的。目前的涂装方式主要采用流化床浸塑方式。

2.1.1 流化床涂装简介

流化床如图1所示。

 

流化床浸塑是利用工件的热容量进行粉末涂料的熔覆的。先把粉末涂料放入底部透气的流动槽中，从槽下风室送入干净的压缩空气，使粉末涂料流动并悬浮一定高度，形成稳定的流化状态，然后把预先加热到粉末涂料熔点以上温度的工件浸入流动槽中，粉末涂料就均匀地附着到被涂工件的表面上，经过数s 浸渍后，取出并适当振动除去多余的粉末，然后送入塑化炉流平，最后出炉冷却获得均匀的涂膜。流化床浸塑要想获得符合标准要求的涂膜，对粉末的流动性能和树脂的熔融特性均有一定要求。

2.1.2 流化床涂装的方式

目前流化床涂装的方式有3种，如图2所示。

 

1）手动式又称间歇式，靠人工从预热炉中取出工件，逐个浸塑后送入塑化炉中流平，可以单个塑化，也可以成批塑化流平，适合于小工件、小批量生产，手工浸塑劳动强度大，区域温度高，环境粉尘多。

2）半自动式是采用悬挂装置连续传送，当工件输送到流动槽时，手工取下工件，人工浸塑，然后再挂到输送机上送入塑化炉中流平，适合于小批量、形状复杂的小工件涂装，在手工浸塑时可以快速翻转以获得均匀的涂层。

3） 自动式是采用可以控制节奏的输送机输送工件，当浸塑工件运行到流动槽上方时，升降机提升流化床，使工件插入流动的粉末中自动浸塑，浸塑时间可控，而且浸粉时机械振动工件可以获得均匀的涂层，并振落多余的粉末。浸粉后工件按设定时间进入塑化炉内流平。在全自动浸塑过程中，工件输送节奏、浸粉时间、振动时间及预热炉和塑化炉的温度均可自动控制。

全自动浸塑，只需挂卸工件，省材料、无污染、效率高，特别适合于大批量、大型工件的粉末涂装。应该指出，流化床浸塑，在工件的热容量较大，例如当工件或基材的直径或壁厚≥10mm时，依靠预热温度就可以使涂层塑化流平，所以不需要再进行塑化就可以得到光滑的涂层。但在一般情况下，如隔离栅浸塑均需进行塑化。因此流化床浸塑设备一般应包括预热炉、流化床（也叫流动槽）、塑化炉、输送装置和电气自动控制等部分。

2.1.3 隔离栅的浸塑设备

以自动浸塑生产线为例，主要组成如下：

1）预热炉

流化炉浸塑，粉末涂料完全靠工件的热量传递使其熔覆于表面形成涂层，所以预热温度对浸塑质量起决定性作用，预热炉设计好坏直接影响到产品的质量和成本。温度不足则涂层达不到厚度；温度过高，则会使树脂老化；预热温度不均，则涂层会产生缺陷。流化床浸塑的特点是预热温度较高，预热炉设计的温度应达到400℃左右。一般用钢结构，有较厚的保温层。预热炉多采用隧道式，很少采用桥式炉。隧道炉出入处为避免热量散发，采用开关炉门封闭。为了保证炉膛温度均匀性，多采用热风循环的加热形式。

预热炉加热能源可以采用电阻丝、柴油、天然气、液化石油气、发生炉煤气及醇类燃料，因为污染环境煤加热使用越来越少。这些能源加热各有特点，但都能满足浸塑设备的要求。

2）塑化炉

塑化炉的设计与预热炉基本相同，只是温度稍低，设计温度一般不超过300℃ ，炉内空间温度更均匀些，温差一般不超过5℃ 。

3）流化床升降装置

用热塑性粉末浸塑，要靠工件自身的热量熔融粉末，为了避免热量的散失，工件应快出炉、快浸塑，所以，当采用粉槽升降形式时，工件到位，流化床必须及时快速升降。升降装置是设计浸塑生产线的关键。目前的升降机构均采用链式传动，摆线针轮减速机锥形制动。由于粉槽及提升装置重达3t以上，必须采用配重平衡。粉槽的升降位置和停留时间，均由电气安全自动控制。

4）流化床的设计

用于粉末涂装的流化床，也叫流动槽、沸腾床或浸塑槽。设计流化床主要考虑粉末涂料的充分流化。流化床由气室、微孔板、槽体三部分组成，现场使用还设有放粉孔和盖。

流化床的槽体为钢结构，四壁应垂直，不带锥度，试验表明，带锥度的槽体，在有锥度的部分粉末流化不均匀，所以不管是矩形槽，还是圆形槽，槽壁都应垂直。槽体一般用型钢作骨架，钢板作内面。无论气室还是槽体均应焊接牢固，不应漏粉漏气。在流化床下部的气室内还应设空气分流管，以利于压缩空气进入后均匀分布。微孔板是流化床的关键部件，它既要有好的透气性，又应具有足够的强度以承载粉末涂料的重力。透气性由微孔板的孔径决定，一般为粉末涂料粒子直径的1/10~1/2，孔径过小容易堵塞；孔径过大，粉粒容易进入气室。微孔板可用合金板、多孔陶瓷板、滤布、有机树脂制作，还可以用环氧粉末和石英砂黏结制作。

为了改善粉末涂料的流态化，对流化床施加机械振动、声波或搅拌力均可改善流化床中粉末的流态化质量。

5）流化床的供风

流化床涂装时，粉末靠空气悬浮，流化床所需气体首先要干净，不能含有水分、油分、杂质，以免影响涂层质量。流化床的上部是开放的，提供的气体必须丰富而廉价，所以只能选择常态下的空气。试验表明，气固流态化的质量主要取决于固体颗粒的性质以及气体的密度与黏度。当气体的密度与黏度增加接近液体时，气固聚式流态化会转变为散式流态化。但是增加气体的密度，只能靠增加气体的压力，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风机的压力，从而增加气室内的气压。试验和浸塑生产使用证明，适当增加流化床气室的气压，对于改善粉末涂料的流化质量有明显效果。

流化床浸塑时，不仅流化床的大小有区别，而且浸塑用的粉末涂料的品种和粗细也有差别，不同体积、不同性质的粉末涂料对风量和风压的要求也有所不同，因此，流化床的风量和风压应能随时调整。流化床的风量和风压虽有计算公式，但也只能粗略估算，实际应用中多凭经验选择。

大型流化床一般选用罗茨风机，供风干净且风压稳定，配管设计压力表和调节阀门，可以调整风量。小型流化床常采用离心鼓风机，主要是考虑设备投资费用。如果车间有压缩空气设备，能确定风压和风量时也可以采用，但必须加设油水分离装置，除去油和水分。流化床供风装置多有噪音，应带消声装置，或远离操作中心，或采取隔离措施。

2.1.4 隔离栅浸塑工艺

隔离栅浸塑工艺如下：被涂物（工件）→预处理→预热→流化床浸塑→塑化→冷却→检查→包装。

1）被涂物：即隔离栅，用钢丝焊接网和型钢制作，从预热和浸塑原理看，工件基材的直径或壁厚一般在1.5~5.0mm，太薄的工件不适合流化床浸塑。

2）表面处理：浸塑工件的表面，没有喷塑要求严格，但从理论上讲表面处理较好的工件比未处理的工件涂层的结合力要好。所以对于严重锈蚀或有油污及镀锌的工件，应进行表面处理，常用机械喷砂处理。

3）预热：预热温度直接影响隔离栅的浸塑质量。预热温度越高，涂膜越厚，预热的条件按测定被涂物表面温度以被涂物的种类、形状、厚度及所用涂料而定。为了探索流化床浸塑时工件预热的合理温度，我们曾利用自行设计制造的大型浸塑生产线，对不同工件使用不同的粉末涂料进行试验，结果如图3 所示。

 

4）浸塑：隔离栅浸塑时，首先应保证流化床内粉末涂料形成稳定的流态化。起动鼓风机，调整进风阀门，使槽内粉末涂料浮动，上升一定高度，形成像稀饭沸腾一样，呈现均匀小气泡状态。如果被涂的形状与预热条件已经确定，则涂膜厚度取决于浸粉时间，如图4所示。

 

应该指出，工件从预热炉出炉到浸入流化床，这个过程时间对涂膜厚度也有很大影响，特别是对热容量即基材直径较小的工件，由于温度的急速下降，对浸粉的质量影响较大。从节能和提高涂膜质量出发，设计浸塑线时应考虑快出炉，快浸塑为好。

5）塑化隔离栅浸塑后，粉末熔覆于工件表面，并未完全熔化流平，必须进塑化炉继续加热流平才能形成涂膜。塑化温度由所用粉末涂料的性能决定。当温度低时，涂层流平不均匀，出现麻面。当塑化温度过高、时间过长时，会使树脂发黄、裂解、老化。在自动化的浸塑线上，工件的预热、浸塑、塑化等工序是由作业节奏，即过程时间来设定的，因此，预热和塑化时间也与预热炉和塑化炉的长短有关，这在设计生产线时应考虑周到。不过在特定的时间过程中，还可通过调节炉温来达到理想的塑化效果。例如用Φ4mm钢丝制作的隔离栅，使用聚乙烯粉末浸塑涂装时，预热炉的温度在350℃左右，加热时间3~6min，浸塑时间8~12s，塑化温度在220℃左右，塑化时间在2~4min，就能获得均匀的涂膜。

6）冷却：隔离栅的基材并不太厚，塑化后出炉一般用空气自然冷却就行，当工件输送到卸件位置仍很烫手时，应采用风冷，即用鼓风机吹风强制冷却。

7）隔离栅浸塑的特点：一次浸塑就可以获得0.2~0.8mm厚的涂层，无气孔，边角覆盖效果较好，质量合格率可达99%以上。粉末涂料的损失极少，利用率几乎达100%，且不需要回收装置。生产率较高，每小时可涂装100多片网片或300多根立柱，每班（8h）可生产2~3km隔离栅。换色容易，如果每种颜色准备一个流化床，换槽即可换色。实现自动化生产，当设定程序后，只需挂卸工件，其余工序均自动进行，省工省力。

2.2 防撞护栏板的喷塑

2.2.1 护栏板的结构

防撞护栏板是高速公路波形梁钢护栏的简称。高速公路对护栏板的需要量很大，上行和下行每1km通车里程至少需要4km护栏板，若每块按4320mm长计，加上接头，每通车1km需要1000块护栏板、1000根立柱、1000块托架、1000个盖帽。高速公路护栏板大部分用静电喷塑，少数用流化床浸塑。

护栏板的确切名为波形钢护栏，波形类似W，有时称W型护栏板，其波形形状有圆弧形和折线型，截面也有等截面和变截面之分。标准圆弧板规格为4320mm×310mm×85mm×3mm，标准折线板规格为4330mm×350mm×75mm×4mm。立柱有钢管立柱和内卷边槽钢立柱两种，钢管立柱为Φ114mm×4.5mm或Φ140mm×4.5mm，卷边槽钢为125mm×62.5mm×5mm。护栏板的材料均为Φ235热轧钢板，经辊压、冷弯、横压成型。

2.2.2 护栏板的喷塑设备

护栏板喷塑设备由预热炉、喷粉室及回收装置、固化炉、悬挂输送装置和自动控制系统组成。

预热炉用以烘干护栏板的残余水分，并使工件达到一定温度，增加上粉量和涂层厚度。

喷粉室每侧设数支自动喷枪，在粉房两侧设有粉末回收装置。

固化炉长度根据生产效率确定，由于护栏板长度达4m多，固化炉采用单行直通式为好。在固化炉的出入口设有风幕装置以阻止炉内热风外溢。不管采用何种能源，以热风循环供热均匀些。

悬挂输送装置包括轨道、悬链、驱动、张紧及挂具等，组成输送系统，保证护栏板挂卸方便，并以一定速度进行预热、喷粉、固化和冷却。喷塑悬挂输送的速度要比浸塑慢得多，这是由于固化时间要比塑化时间长的缘故。

2.2.3 护栏板喷塑工艺

护栏板喷塑工艺为：工件→预处理→挂件→喷粉→固化→冷却→检查→包装。喷塑对工件表面的要求要比浸塑严格一些，所以护栏板必须进行预处理。护栏板的前处理有2种方法，一是化学溶剂法，即经脱脂、酸洗、磷化等工序，获得干净的表面；二是机械法，多采用喷射抛丸除锈法。护栏板悬挂时，采用横挂方式，每组上下平行挂3~4排。

护栏板喷塑有冷喷和热喷2种方式。冷喷涂层薄而缺陷多；热喷可以除去水分，提高上粉量，增加涂层厚度，这对提高护栏板的户外使用寿命十分有益。

喷粉时喷枪与护栏板的距离要适当，一般以200mm为宜。调整静电电压60~80kV ，压缩空气应无油、无水、无尘。采用滤芯式回收装置，保证粉末不外溢和合理回收。

固化温度一般为180~200℃，调整输送速度，使护栏板在这一温度下连续烘烤20~25min。对于立柱，因壁厚较厚，烘烤时间还应更长些。

护栏板喷塑常用纯聚酯粉末涂料，涂料及喷塑质量见下文所述。

2.3 护栏板浸塑

2.3.1 护栏板水平式浸塑

护栏板水平式浸塑设备与隔离栅相似，主要由预热炉、箱式流化床、塑化炉组成，只是设架距较长。

护栏板水平式浸塑工艺也与隔离栅相近，差别在于护栏板面积大，属板状件，表面前处理很重要，否则结合力差。表面前处理常采用抛丸喷砂。护栏板的加热时间相对较长，但浸塑温度相应较低。

2.3.2 护栏板立式浸塑

护栏板立式浸塑设备的预热炉和塑化炉均为卧式隧道加热，流化床却采用井式流化床，然后再水平悬挂进入塑化炉流平。

护栏板浸塑均采用线性低密度聚乙烯粉末涂料，涂层厚度比喷塑的厚，户外耐候性也较好。

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交通护栏对粉末涂料的要求

3.1 耐候性

耐候性是指粉末涂料涂装成膜后在户外大气环境条件下暴露放置时的耐久性。

交通护栏几乎全部用于户外，大气环境包括太阳光、氧和臭氧、冷热气温变化，水和相对湿度，以及微生物昆虫等都会影响涂膜使用寿命。交通护栏在户外一般要用10a以上，不明显变色，不产生裂缝和龟裂现象，保持其涂膜的完整性和装饰性，因此对粉末涂料的耐候性要求至关重要。

影响耐候性的主要因素是太阳光。太阳光中只有波长250~1400nm的光能辐射到地球表面，其中波长780~1400nm的是红外线，占太阳光总辐射的42%~60%，主要以热能辐射物体；波长380~780nm的是可见光，占太阳光总辐射的39%~53% ，主要以热能和化学反应影响物体；波长为250~400nm的是紫外线，主要以化学反应影响物体。试验表明，对聚合物树脂最具破坏力的是波长为290~400nm的紫外线，尤其是波长300nm左右的紫外线是导致聚烯烃树脂劣化的主要因素。

温度对耐候性有影响，温度每升高10℃，光化反应速度就会增加1倍。

雨水除了使涂膜产生水解反应和吸水变形外，还具有侵蚀损伤作用。水能冲刷护栏表面的污垢和老化生成物，却降低了保护效果，更加速老化趋势。

提高粉末涂料的耐候性，就是要研究造成涂膜劣化的因素，并找到解决问题的对策。近年来，我国粉末涂料在原料选择、助剂配制、混炼挤出及粉碎方面已经做了许多卓有成效的工作，显著提高了粉末涂料的耐候性。但是，应该指出，目前我国粉末生产质量良莠不齐，差别较大，少数厂家单纯追求利益，添加回收料，充填廉价助剂，缺乏检验手段，产品质量低下，粉末涂装后短时间内就变色龟裂，而良好的粉末涂装的交通护栏户外使用，确实可达10a以上。

耐候性的检验常采用人工加速老化试验和自然气候暴露试验。人工老化试验是模拟大气条件进行试验，然后对比样板，只能推理计算相当于户外的老化时间。自然暴晒试验结果比较真实，但需要较长时间。

3.2 附着力

交通护栏粉末涂装后，涂膜与金属之间应有一定结合力，涂膜应牢固地附着于金属表面，防止脱落，以便保持涂层的防腐和装饰性能。热塑性粉末涂料，尤其是聚烯烃类树脂，属非极性材料，与金属的结合力较差。既使热固性聚酯，其线胀系数与金属的差别也很大，随温度变化，涂膜膨胀伸缩，也会影响结合力。

为了提高涂膜的结合力，配制粉末涂料时，应加入黏合剂。当然，结合力也与工件表面状态有关，有锈蚀的工件涂层结合力较差，经机械喷砂或磷酸盐处理后结合力较好，镀锌件涂装后结合力较差，镀锌件涂装前往往需要喷砂粗化、涂底漆或使用专门的粉末涂料。

3.3 粉末的流动性

3.3.1 粉末流动性的意义

粉末的流动性是粉末涂料在流化床中被空气流化的程度，它是评估粉末涂料施工性能好坏的重要依据。

因为隔离栅浸塑时，工件要顺利插入流化床，获得均匀涂层，粉末涂料在流化床内要形成稳定的流化状态。在护栏板喷塑时，也需经过流化桶，输入静电喷枪，粉末涂料沸腾不起来，会影响施工。

3.3.2 粉末的流化过程

粉末流动性的好坏可以从观察流化床内粉末的流化过程和流动状态来鉴别。在流化床内加入适量的粉末涂料，启动鼓风机，随风量风压增加，静止状态的粉末开始向上浮动，当悬浮到一定高度时，局部地方先出现像泉水一样的涌流，槽内的粉末由不松散变得松散，由局部松散逐渐扩散为整体松散，槽面冒出的气泡由大变小，数量逐渐增多，形成均匀一致的小气泡，形状似蜂窝状，像慢火煮沸的稀粥一样沸腾，这时达到稳定的流化状态。若继续增加风量，气泡又会由小变大，由多变少，急剧沸腾飞扬，形成不稳定的输送状态。

流动性好的粉末，给一定风量后，很快会形成平稳的蜂窝状小气泡，手伸进粉末中感觉像液态水一样均匀自由。流动性不好的粉末，无论怎样调整风量，总是急流涡旋，大气泡翻滚或像火山岩流冲天，形不成稳定的流化状态。

3.3.3 影响粉末流动性的因素

1）粉末颗粒的形状

试验表明，粉末的颗粒越圆滑，越接近球形，流动性越好。粉末颗粒呈菱角形、片状或带尾巴的蝌蚪状、丝带状，流化时摩擦系数大，透气性差，流动不均匀，甚至难以形成稳定的流化层。事实上，目前生产粉末的粉碎机粉碎的粒子形状一般是不定形的多面体，锐角不太多，形状只是接近球形。

粉末颗粒形状除了用放大镜观察外，还可以测定其体积密度（又叫假密度或表观密度），即单位体积粉末的质量，同一种材料的粉末，体积密度越大，说明粉末颗粒越圆滑。

粉末的圆滑程度还可测定其安息角（也称堆落角），当自由流动的粉末从高处落下，在水平面上堆积成一个圆锥体，达到静止状态，锥体母线与水平面的夹角即安息角，显然，安息角越小粉末的颗粒越圆滑。

2）粉末的粒度及粒度分布

气固流态化理论根据粉末颗粒的粒度、形状和颗粒的表观密度与气体密度之差，将固体粉末颗粒分为4类（A 、B 、C 、D），A类颗粒为细颗粒或可充气颗粒，粒度为30~100μm ，表观密度<1400kg/m3，A类颗粒的流态化质量较好。

流化床试验和隔离栅浸塑生产实践表明，热塑性粉末60~80目的占70%~80%，80~100目的占15%~20%，大于100目的细粉很少时，粉末的流动性最佳，粗于60目的粉末过多，不仅流动性不好，且涂膜的平整性也差，用粉量也多。相反，大于100目的粉末过多时，流动性也不好，粉尘过大。

3.4 交通护栏用粉末涂料的种类

交通护栏以安全为主要目的，兼具防腐性和装饰性。交通护栏安装于户外，不仅要求有较长的使用寿命，而且应美观大方。

交通护栏粉末涂装既用热固性粉末，也用热塑性粉末。在热固性粉末中，只有纯聚酯粉末才能满足耐候性的要求。以杜邦华佳化工有限公司生产的热固性纯聚酯粉末涂料为例，粉末的密度为1.4~1.7g/cm3，粉末的粒度分布为100%小于100μm。在热塑性粉末涂料中，隔离栅浸塑常用聚乙烯粉末涂料。

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交通护栏粉末涂装中常见问题和产生原因及解决办法

4.1 隔离栅浸塑中常见问题、产生原因及解决方法

隔离栅浸塑中常见问题、产生原因及解决方法见表1所列。由表1可见，浸塑中出现问题，原因可归纳为：1）设备问题，如炉温不均，流化床设计不合理；2）粉末涂料问题，如颗粒不圆滑，粉度及其分布不合理，配方不合理；3）工件表面预处理不好；4）操作不当，设定参数不正确，操作责任心不强。

 

4.2 护栏板喷塑中常见问题、产生原因及解决方法

护栏板喷塑中常见问题、产生原因及解决方法见表2。

 

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相关质量标准及常规涂膜质量检验方法

5.1 标准介绍

我国交通护栏最早依据DB/410000H05001—1987《彩色聚乙烯镀层金属制品构件》（河南省地方标准），该标准由冶金部金属制品研究院提出，由河南省标准局发布，并于1988年1月1日实施。

随着高速公路的发展，交通部公路科学研究院于2000年起草了GB/T 18226—2000《高速公路交通工程钢构件防腐技术条件》，与之配套的标准还有JT/T374—1998《隔离栅技术条件》，它规范了隔离栅的形状、尺寸、结构。

目前我国的交通护栏，包括铁路、公路、机场等安全防护用的交通护栏，均参照交通部的质量标准：JT/T600—2004《公路用防腐蚀粉末涂料及涂层》。

5.2 交通护栏涂膜质量检验方法

5.2.1 外观质量

涂层外观应平整光滑，颜色均匀一致，无肉眼可见的气泡、气孔、裂缝和明显的杂质等缺陷，允许有轻微的橘皮。

5.2.2 涂层厚度

1）单涂层厚度

工件表面处理后直接浸塑，涂层可为聚乙烯或聚氯乙烯，其涂层厚度应符合表3规定。

 

2）双涂层厚度

双涂层为构件的第一层（内层）为金属，第二层（外层）为非金属涂层，可用聚乙烯、聚氯乙烯或聚酯，各层应符合表4规定。

 

3）涂膜的附着性

涂塑层应附着良好，对聚乙烯、聚氯乙烯涂层，采用剥离试验法，在足够大的试件上，用锋利刀片在涂塑面上用力划两条距离为3mm，长度为25mm的平行线，然后与上述平行线的一端与之成直角再划一条刻痕，从此端剥离平行线之间的涂膜，能将涂膜拉断而无剥离为合格。

对于聚酯涂膜，因为涂层薄而硬，采用划格法，当涂层小于0.125mm时，切割间距为2mm。当涂层厚度大于0.125mm时，在试样上划两条长40mm的线，两条相交于中部成30°~40°的锐角。所划线要直，划透涂塑层。如果未穿透涂层，则换一处重新划。试验后，观察刻痕边缘层脱落情况。刻痕光滑，涂塑层无剥离脱落为合格。

4）涂膜的抗弯曲性

取300mm的试样，在15s内均匀速度绕芯棒弯曲180°，芯棒直径为试样直径的4 倍。弯曲试验后，试样应无肉眼可见的裂纹或涂层脱落。

5）涂膜的耐盐雾腐蚀性

取试样3片，每片为70mm×150mm。用18号缝纫机针，将涂层划成长120mm的交叉对角线，划痕深至钢基，对角线不贯穿对角，对角线端点与对角成等距离。划痕面朝上，置于盐雾试验箱中，按GB/T 1771规定条件进行试验8h。检查时用自来水冲净表面盐分，冷风吹干后，目视试片表面，除划痕部位任何一侧0.5mm内，涂层应无气泡、剥离、生锈现象。

6）涂膜耐冲击性

按GB/T 1732试验方法，试验温度为（24±2）℃，试样受的冲击能量为9 N·m。冲击试验后，除冲击部位外，涂膜应无碎裂、开裂或脱落现象。

7）涂膜的耐磨性

按GB/T 1768试验方法，所加载重为1kg，每1000转测得的质量损失应不超过100mg。

8）涂膜的耐化学腐蚀性

耐酸性：试样在常温下放入30%H2SO4的溶液中浸泡45d后，涂层应无气泡、软化、丧失黏结等现象。

耐碱性：常温下将试样放入10%NaOH溶液中浸泡45d后，涂层应无气泡、软化、丧失黏结等现象。耐盐性：将试样放入10%NaCl溶液中浸泡45d后，涂层应无气泡、软化、丧失黏结等现象。每组试样至少3块，大小按GB/T 11547规定。

9）涂膜的耐湿热性

取试样3片，每片大小为70mm×150mm，用18号缝纫机针将涂层划成长120mm的交叉对角线，划透至钢基，对角线不贯穿对角，对角线端点与角成等距离。划痕面朝上，置于高低温湿热试验箱，按GB/ T 1740方法进行8h。试验后，除划痕部位任何一侧0.5mm内，涂层应无气泡、剥离、生锈等现象。

10）涂膜耐候性

用疝弧灯进行人工老化试验。采用GB/ T 16422.2要求的试验设备，试样大小及形状应与老化试验设备的试样夹具相适应。试样在辐射照度（1074±50）W/m2的条件下，经过1000h，累积总辐射能量不小于3.5×106kJ/m2的人工加速老化试验后，涂层不允许产生裂缝、破损等损伤缺陷，允许轻微褪色。

11）涂膜耐低温脆化性

采用高低温试验箱，控制温度在（-60±5℃ ，经168h试验后，涂层应仍满足以上各项的要求。

一般情况下，涂膜的耐磨性、耐化学性、耐候性及低温脆化性是由粉末涂料厂家保证的，只有在交通部验收发证时抽检。交通护栏生产厂家常规检验的项目主要是涂层外观、膜厚及涂膜附着性，但交通护栏全部质量问题均应由其生产厂负责。

高速公路专用护栏板    http://www.so-hlb.com