一种路灯灯杆防腐蚀涂层包覆的工艺方法

摘要

本发明公开了一种路灯灯杆防腐蚀涂层包覆的工艺方法，其包括以下步骤：(1)采用高耐盐PVC改性配方生产耐屋外沿海气候的PVC共混粉末材料；(2)将PVC共混粉末材料放入流化床，在流化床中连续的通入气体，使得PVC共混粉末材料悬浮在流化床中保持干粉沸腾状；(3)将灯杆杆体在预热烘箱中预热；(4)灯杆杆体在预热后移入流化床，流化床内悬浮的PVC共混粉末材料遇高温在灯杆杆体表面熔化和凝结，灯杆表面形成一层凝胶；(5)将灯杆杆体从流化床中移出，然后灯杆进入保温烘箱补热进行保温凝胶，确保灯杆表面的凝胶彻底熟化，从而制作出表面包覆一层改性PVC树脂材料的灯杆。PVC树脂包覆层具有耐盐耐候性，PVC树脂包覆层不易剥落。

说明书

技术领域

本发明涉及一种路灯灯杆防腐蚀涂层包覆的工艺方法，属于路灯灯杆防腐工艺技术领域。

背景技术

现有技术中路灯灯杆通常是由金属材料制成的，为了防止灯杆腐蚀，通常是在灯杆外表面喷涂防腐粉末或者防腐漆。然而，在南方沿海城市道路两旁树立的金属灯杆，通常在高热高湿高盐雾腐蚀的空气中很快就产生生锈和防腐涂层的剥落，不仅影响整体道路景观和灯杆美观，而且影响路灯的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种路灯灯杆防腐蚀涂层包覆的工艺方法，用以解决现有技术的路灯灯杆防腐涂层易剥落导致生锈的问题。

本发明采用如下技术方案：一种路灯灯杆防腐蚀涂层包覆的工艺方法，其包括以下步骤：(1)采用高耐盐PVC改性配方生产耐屋外沿海气候的PVC共混粉末材料，高耐盐PVC改性配方为：聚合度为800-2000的PVC树脂粉20-60％，耐候增塑剂偏苯三酸三辛酯20-50％，耐寒聚酯增塑剂20-50％,水滑石2％-6％，硬脂酸镁2％-6％，颜料二氧化钛2-5％，炭黑2-5％，紫外线吸收剂2％-3％，PVC共混粉末材料制备过程具体是：将干粉类物料PVC树脂粉、水滑石、硬脂酸镁、二氧化钛、炭黑、紫外线吸收剂在混合罐搅拌开启条件下加入混合罐，然后低速匀速的加入预加热的聚酯增塑剂和偏苯三酸三辛酯液体料，加完后，在混合罐夹套保温的条件下，提高混合罐搅拌转速，靠物料摩擦力生热使物料温度上升至120℃，然后出料备用；(2)将PVC共混粉末材料放入流化床，在流化床中连续的通入气体，使得PVC共混粉末材料悬浮在流化床中保持干粉沸腾状；(3)将灯杆杆体在预热烘箱中预热；(4)灯杆杆体在预热后移入流化床30-60秒钟，移入流化床时灯杆杆体的温度为235-240℃，流化床内悬浮的PVC共混粉末材料遇高温在灯杆杆体表面熔化和凝结，灯杆表面形成一层凝胶；(5)将灯杆杆体从流化床中移出，然后灯杆进入保温烘箱补热进行保温凝胶，确保灯杆表面的凝胶彻底熟化，从而制作出表面包覆一层改性PVC树脂材料的灯杆。

步骤(3)中，灯杆杆体为分段结构，每段灯杆的接口采用螺扣衔接。

每段灯杆的长度为4米。

步骤(2)中，流化床通入的气体是空气，流化床内温度为20-30℃。

步骤(3)中，灯杆杆体预热温度为270℃，预热时间为20分钟。

步骤(4)中，灯杆杆体预热至240℃时移入流化床，灯杆在流化床中的时间为30秒。

灯杆杆体预热后通过轨道自动进入流化床，根据热量散失的速度，确保灯杆杆体表面温度在235-240℃接触PVC共混粉末；灯杆杆体在流化床中缓慢进入和匀速导出，灯杆杆体进入和导出时间均为30-60秒。

经过步骤(5)，灯杆表面包覆改性PVC树脂材料的厚度为0.2-0.5mm。

步骤(5)，保温烘箱补热温度为160-180℃，时间为1分钟；从流化床导出的灯杆杆体通过导轨匀速进入保温烘箱的烘道，灯杆杆体出保温烘箱烘道用时为45-60秒。

本发明的有益效果是：本发明采用高耐盐耐候的PVC共混粉末材料，通过聚氯乙烯树脂的致密层达到耐盐耐化学品的作用，通过稳定剂和增塑剂的稳定作用，使得PVC树脂材料在长期光照下和110℃以下不发生降解。本发明流化床的粉末悬浮工艺是为了在灯杆本体表面形成均匀的包覆层，由于悬浮层各处粉末密度基本相同(重力作用忽略不计)，高热金属灯杆本体进入悬浮层，淹没在悬浮粉末中，匀速前进和提升，首先熔化的PVC粉形成薄膜粘附在金属层表面，同时将继续遇到的干粉也粘住，但由于金属灯杆本体的热量的有限性，最外层的粘附粉末不再在粘附层熔化，使得粘附新粉末颗粒终止。本发明的流化床工艺确保了包覆层的厚度上下均匀，这是和浸胶液体工艺的最大区别，不会有流挂和上薄下厚的现象。

本发明通过流化床工艺，使PVC共混粉末材料在高温灯杆本体上熔化和凝胶形成致密的包覆层，该层有0.2mm至0.5mm厚度，在高温条件下PVC共混粉末材料深度渗入金属层，因此PVC树脂包覆层和灯杆金属层的粘附力非常牢固，包覆层和金属层的致密结合也使得灯杆金属层长期不生锈和剥落；另外，由于在流化床235-240℃的高温条件下，避免水汽的存在，避免今后灯杆使用中PVC树脂包覆层和灯杆杆体的接触层发生氧化。

利用本发明的工艺方法生产出的路灯灯杆，适合南方沿海城市道路使用，在高热高湿高盐雾腐蚀的空气中不易生锈，PVC树脂包覆层不易剥落，灯杆使用寿命长。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明一种实施例的路灯灯杆防腐蚀涂层包覆的工艺方法，其包括以下步骤：

(1)采用高耐盐PVC改性配方生产耐屋外沿海气候的PVC共混粉末材料，高耐盐PVC改性配方为：聚合度为800-2000的PVC树脂粉20-60％，耐候增塑剂偏苯三酸三辛酯20-50％，耐寒聚酯增塑剂20-50％,水滑石2％-6％，硬脂酸镁2％-6％，颜料二氧化钛2-5％，炭黑2-5％，紫外线吸收剂2％-3％。

PVC共混粉末材料制备过程具体是：将干粉类物料PVC树脂粉、水滑石、硬脂酸镁、二氧化钛、炭黑、紫外线吸收剂在混合罐搅拌开启条件下加入混合罐，然后低速匀速的加入预加热的聚酯增塑剂和偏苯三酸三辛酯液体料，加完后，在混合罐夹套保温的条件下，提高混合罐搅拌转速，靠物料摩擦力生热使物料温度上升至120℃，然后出料备用；

(2)将PVC共混粉末材料放入流化床，流化床内温度为20-30℃，在流化床中连续的通入空气，使得PVC共混粉末材料悬浮在流化床中保持干粉沸腾状。

在流化床通入是普通的空气，确保材料在流化床箱中的悬浮和常温。通入气体的流量以确保粉体在流化床中悬浮高度达到工艺要求为宜，避免吹出箱体或高度太低。流化床的粉体量根据包覆层的厚度要求可调整实现悬浮层的粉末密度。冬季可能需要对空气事先加温确保流化床中金属灯杆表面温度满足塑化凝胶要求。当然在其它的实施例中，也可以在流化床中通入氮气等惰性气体。

(3)将灯杆杆体在预热烘箱中预热，灯杆杆体预热温度为270℃，预热时间为20分钟。本实施例中，灯杆杆体为分段结构，每段灯杆的接口采用螺扣衔接，每段灯杆的长度为4米；当灯杆总长为15米时，则灯杆杆体分为4段。

(4)灯杆杆体在预热后移入流化床30-60秒钟，移入流化床时灯杆杆体的温度为235-240℃，流化床内悬浮的PVC共混粉末材料遇高温在灯杆杆体表面熔化和凝结，灯杆表面形成一层厚度约为1mm的凝胶；优选的，灯杆杆体预热至240℃时移入流化床，灯杆在流化床中的时间为30秒。

灯杆杆体预热后是通过轨道自动进入流化床，根据热量散失的速度，确保灯杆杆体表面温度在235-240℃接触PVC共混粉末；灯杆杆体在流化床中缓慢进入和匀速导出，灯杆杆体进入和导出时间均为30-60秒。

流化床的粉末悬浮工艺是为了开发均匀包覆层而设计，由于悬浮层各处粉末密度基本相同(重力作用忽略不计)，高热金属灯杆本体进入悬浮层，淹没在悬浮粉末中，匀速前进和提升，首先熔化的PVC粉形成薄膜粘附在金属层表面，同时将继续遇到的干粉也粘住，但由于金属灯杆本体的热量的有限性，最外层的粘附粉末不再在粘附层熔化，使得粘附新粉末颗粒终止。本发明的流化床工艺确保了包覆层的厚度上下均匀，这是和浸胶液体工艺的最大区别，不会有流挂和上薄下厚的现象。

(5)将灯杆杆体从流化床中移出，从流化床导出的灯杆杆体通过导轨匀速进入保温烘箱的烘道，然后灯杆进入保温烘箱补热进行保温凝胶，保温烘箱温度为160-180℃，时间为1分钟，保温凝胶主要是让未熔化彻底的表面颗粒逐步熔化凝胶，确保灯杆表面的凝胶彻底熟化，，以凝胶完全包覆在灯杆表面形成光滑的镜面包覆层为宜。从而制作出表面包覆一层改性PVC树脂材料的灯杆，灯杆表面包覆改性PVC树脂材料的厚度为0.2mm至0.5mm。灯杆杆体出保温烘箱烘道用时为45-60秒。

本发明采用高耐盐耐候的PVC共混粉末材料，通过聚氯乙烯树脂的致密层达到耐盐耐化学品的作用，通过稳定剂和增塑剂的稳定作用，使得PVC树脂材料在长期光照下和110℃以下不发生降解。本发明通过流化床工艺，使PVC共混粉末材料在高温灯杆本体上熔化和凝胶形成致密的包覆层，该层有0.2mm至0.5mm厚度，在高温条件下PVC共混粉末材料深度渗入金属层，因此PVC树脂包覆层和灯杆金属层的粘附力非常牢固，包覆层和金属层的致密结合也使得灯杆金属层长期不生锈和剥落；另外，由于在流化床235-240℃的高温条件下，包覆层和金属层的粘结没有水合氧化的影响，避免今后灯杆使用中PVC树脂包覆层和灯杆杆体的接触层之间发生氧化。

对按照本发明的工艺方法制作出的金属灯杆进行实验验证：在600升的实验室流化桶中采用流化床工艺对直径5cm、长60cm的金属杆进行高温流化包覆，凝胶固化后，放入110℃烘箱中500小时加速热老化试验(相当于热带炎热气候180天)，然后进行盐雾箱实验，盐雾箱内采用5％氯化钠溶液进行雾化，盐雾箱内温度40℃。

实验后对包覆层评估：无变形，无损伤，无剥落，无生锈。通过外力将包覆层切下进行该PVC表皮的断裂伸长率和断裂强度的测试，断裂伸长率不低于180％，断裂强度变化小于20％，说明PVC改性材料在高温高湿高盐的模拟条件下保持韧性未发生增塑剂析出导致的开裂和硬化。

利用本发明的工艺方法生产出的路灯灯杆，适合南方沿海城市道路使用，在高热高湿高盐雾腐蚀的空气中不易生锈，PVC树脂包覆层不易剥落，灯杆使用寿命长。

虽然上面已经对本发明的实施方式进行了详细描述，但本发明不限于上述的实施方式。所附的权利要求所限定的本发明的范围包含所有等同的替代和变化。