用于电力设备的耐腐蚀和抗紫外线的制品和工艺制造技术

一使用在电力设备中或包含电力设备的用耐腐蚀的抗紫外线的复合材料涂层的制品（４６），其制造通过首先在清洗站（１４）清洗未涂覆的制品（１０），然后依次用任何类型的运输系统（１２、３６）将经过清洗的制品经过漂清工作站（１６）、磷酸盐粘结涂覆站（１８）、漂洗工作站（２２）、非铬密封剂涂覆工作站（２４）、干燥工作站（２６）、加热工作站（３０）、环氧树脂涂覆工作站（３４）、外部上漆工作站（４０），在该运输系统中，经过环氧树脂涂覆的制品在工作站（４０）上最终上漆之前可再次经过前述工作站（１４、１６、１８、２２、２４、２６、３０、３４）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域本专利技术涉及复合涂层，它们同时耐腐蚀和抗紫外线(“UV”)辐射，用于内部和外部元件如变压器、断路器及类似物，带其用在电力设备中的有关壳体，特别是用于室外的电力设备和有关的元件。背景信息用于电力设备的保护性涂层在现有技术中是众所周知的，并例如由美国专利说明书NO.3979704和4298656(分别为Buckley等人和Mendelsohn的)中所述，前一专利涉及一种复合涂层，它在粗糙的磷酸锌或磷酸铁层上覆盖以铬酸锌或重铬酸锌层，以用于金属触点，并且测量、触发和支承断路器构件。后一专利涉及可喷涂的、有柔性、抗断裂的、用粘结剂增强的复合材料，以用于发电机转子和绕组，其中，复合材料由双酚A环氧树脂、丁二烯/丙烯腈聚合物、着色颜料、触变剂和固化剂的混合物制成。在其它领域，美国专利说明NO.5178902和5300336(均为Wong等人的)描述了用于金属管的保护性涂层，该涂层有紧靠管子表面的环氧树脂底层，一聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯)外层，和一环氧树脂与聚烯烃混合物中间层。在涂覆工艺中，管子表面用喷砂清理，洗去金属粉尘并加热至175～275℃，然后在单独的静电粉末涂覆室中涂加三个层，在该室中，树脂粒子熔化，彼此粘接。也可以采用后加热，继之以水淬冷。一系列由3M提供的宣传册公开了环氧树脂粉末涂层的成份，它们为3MTMScotchkoteTMFusion Bonded Epoxy Coatings(2000)，pp.1～11；3MTMScotchkoteTM134 Fusion Bonded Epoxy Coating(1999)，pp.1～4；3MScotchkoteTM134 Fusion Bonded Epoxy Coating-Information，Propertiesand Test Results(2000)，pp.1～12；和3M ScotchkoteTM134/135 FusionBonded Epoxy Coating(2000)，pp.1～4，该粉末涂层对金属提供耐腐蚀保护，并可通过流化床、空气喷涂或静电喷涂技术来施加，该静电喷涂技术可用于ScotchkoteTM液态酚醛树脂底层，而且该涂层可以在外面通过多孔结构涂以其它材料，以用于耐磨、紫外线保护和抗冲击。这些组分可包括环氧树脂、固化剂、颜料、催化剂、填充剂和均匀地混合在每个分散的颗粒中的流动控制剂。这些涂层可以加至管路、泵体、阀、流量计、梯子、金属丝筛和钢筋条上，当然还包括其它制品。还描述了多层聚烯烃系统，它包括一熔化粘结的环氧树脂基础层、一聚乙烯或聚丙烯粘结剂中间层和一聚乙烯或聚丙烯面层。一般的涂覆步骤包括去掉油或者油脂、喷砂清理、预加热、沉积熔接环氧树脂粉末、加热硬化和最后的检查。为了增加颜色，最终的产品可以涂以醇酸漆、丙烯酸清漆或丙烯酸珐琅。虽然许多环氧树脂涂层提供了卓越的耐腐蚀能力，并且在许多情况下，为了提供优秀的长期耐腐蚀能力，采用了不锈钢，这大大提高了成本，但是在工业中需要的是廉价的复合涂层，该涂层对于极端的室外条件有更强的长期耐腐蚀能力，该涂层还提供了卓越的抗紫外线能力，并且还用于内部的应用。这些目的和其它目的都可以通过提供一适用在电力设备中的或包含电力设备的制品而得到满足，该制品包括一具有下列依次的涂层的金属制品一磷酸盐内层；用于填充磷酸盐层中的小孔的非铬(non-chrome)密封层；热固性填充的环氧树脂层；磷酸盐层；用于填充磷酸盐层中的小孔的非铬密封层；热固性填充的环氧树脂层；和一含有颜料的外油漆层，该层抗紫外线。最好是，所有涂层的施加量为10～30毫克每平方英尺(0.9～2.8毫克每平方米)左右，外油漆层为具有0.030mm左右至0.090mm左右的厚度的聚酯/聚氨酯漆。金属制品最好为电镀钢。本专利技术还涉及一涂覆一种金属制品的方法，它包括(a)用具有PH值至少为12的碱金属氢氧化物清洗金属制品；然后(b)涂以具有PH值约为4～6的热的磷酸盐水溶液；然后(c)涂以具有PH值约为2.5～3.5的非铬密封层；然后(d)干燥非铬密封层，以填充磷酸盐涂层中的小孔；然后(e)加热有涂层的金属构件至约150～275℃；然后(f)用100％的固体的、热固性充填的环氧树脂熔化粘结涂覆有涂层的热的金属构件；最后(g)用含有颜料的抗紫外线的油漆对有涂层的金属构件上漆。最好是，在步骤(g)中的最终上漆之前，重复步骤(a)至(f)，并在步骤(a)与(b)之间，和步骤(b)与(c)之间用水清洗钢构件。最好是，金属构件为钢，它在进行任何涂覆之前经过电镀，且油漆为聚酯/聚氨酯漆。这样，就对所制造的部件提供一极其持久的、整个耐腐蚀的、抗紫外线的厚涂层制品，以用于室内或室外，这些制品在处理和进行涂覆之前可以是经过冲压的、焊接的或机加工的。工艺多数采用无溶剂的、产生最少的有害废气的树脂。工艺还遵守Underwriter实验室的安全标准“1995-UL-1332，用于室外用的电力设备的钢外壳的有机涂层”，该涂层用于曝露在盐雾、潮湿的二氧化碳/二氧化硫和光/水及其类似物中。本专利技术的优选的实施例的详细说明现在参看附图，其中作为10示出一通常为钢的金属制品，该制品已经被电镀，准备进行保护性涂覆。此制品可以例如如图所示为一变压器外壳或一箱子的顶盖，或是其它需要保护，以防腐蚀和/或紫外线(“UV”)辐射的制品。制品10可以是用在断路器中的经过冲压、焊接或机加工的构件以作为不通电流的部件，例如断路器盖的内外表面，和当至闩锁松开时，用于以一快速动作抬起断路器触点臂的弹簧，以及在断路器内用的各种轴和支架及类似物。其它制品可包括但不限于充电站和仪表外壳，动力输出板，空调切断器，安全开关，配电盘，开关设备以及电动机控制中心和封闭的控制器。制品或构件10首先在清洗站14中用碱金属的氢氧化物的如氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液清洗，它们具有至少为12的PH值，最好为约13～14的PH值，通常用浸渍或喷淋。最好将清洗溶液用加热器15加热至约60～82℃(140～180°F)，以提高清洗性能。以后将经过清洗的制品送至水漂清或动力喷淋站16，该站在室温左右操作，以漂清和冷却经过清洗的制品至43℃(110°F)左右。以后就将经过清洗的制品送至具有有关的加热器20磷酸盐化处理站18，在该处，通常用浸渍或动力喷淋施加具有约43～60℃(110～140°F)的磷酸盐水溶液。该磷酸盐水溶液有一约4～6的PH值，最好为4.5～5.5左右的PH值。该磷酸盐溶液可以包含碱金属的磷酸盐如磷酸一钠或磷酸一钾，具有少量的酸如磷酸和表面活化剂，以保证良好的结合。磷酸盐处理步骤对后面施加的层提供卓越的粘附与结合。据信，磷酸盐提供蚀刻的表面，以使环氧树脂和油漆能与钢按物理作用和化学作用结合。接着，再次将经过涂覆的制品送至水漂清或动力喷淋站22，该站在室温左右操作，以彻底漂清磷酸盐结合涂层并将其冷却至室温附近，即20～25℃(68～77°F)左右。此漂清步骤应当继续20秒至1分钟左右，以使制品的表面在送至下一个密封剂站24时是湿的。在密封剂站24，湿的经过磷酸盐(化)处理的制品在室温下通过喷淋或浸渍作用涂以具有2.7～3.3的PH值的非铬密封层。在施加密封层后不直接水漂清。密封层在干燥时填充磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一使用在电力设备中的或包括电力设备的制品（４６），该制品包括一具有下列依次的涂层的金属构件（１０）：一磷酸盐内层；用于填充磷酸盐层中的小孔的非铬密封层；热固性填充的环氧树脂层；磷酸盐层；用于填充磷酸盐层中的小孔的非铬密封层；热固性填充的环氧树脂层，和一含有颜料的外油漆层，该层抗紫外线。

【技术特征摘要】
US 2001-7-18 09/908,2491. 一使用在电力设备中的或包括电力设备的制品(46)，该制品包括一具有下列依次的涂层的金属构件(10)一磷酸盐内层；用于填充磷酸盐层中的小孔的非铬密封层；热固性填充的环氧树脂层；磷酸盐层；用于填充磷酸盐层中的小孔的非铬密封层；热固性填充的环氧树脂层，和一含有颜料的外油漆层，该层抗紫外线。2.如权利要求1的制品(46)，其特征为，金属为钢。3.如权利要求1的制品(46)，其特征为，金属为具有电镀的涂层的钢。4.如权利要求1的制品(46)，其特征为，油漆外层包括从由聚酯、聚氨酯及其混合物组成的组中选取的树脂，该层有约0.03～0.090mm的厚度。5.如权利要求1的制品(46)，其特征为，磷酸盐层包括从由磷酸一钠、磷酸一钾及其混合物组成的组中选取的碱金属磷酸盐。6.如权利要求1的制品(46)，其特征为，所有涂层的总施加量为约0.9～2.8mg/m2。7.如权利要求1的制品(46)，其特征为，它是预期不通电流的外部或内部的断路器部件。8.涂覆一金属制品(46)的方法，它包括a)用具有PH值至少为12的碱金属氢氧化物清洗(14)金属制品；b)涂以(18)具有PH值约为4～6的热的磷酸盐水溶液；c)涂以(24)具有PH值约为2.5～3.5的非铬密封层；d)...

【专利技术属性】
技术研发人员：SE雷墨特，DL克特雷尔，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]