涂料用最佳隔膜的选择-在使用性能较好隔膜的情况下，气动双隔膜泵已成为油漆和 涂料生产的首选

作者：Islam Seliem，产品经理，All-Flo，加利福尼亚州，Grand Terrace

虽然最早的“油漆”是由木炭、泥浆和浆果汁等天然物质制成的，但如今的油漆和涂料是由各种高度定型的成分组成，采用了高科技的制造工艺。在过去35至40年中，油漆和涂料制造的主要成分都在不断发展，在这些技术革新的推动下，该市场已发展成为世界上最多样化和最重要的市场之一，油漆和涂料在各种应用中，都成为了至关重要的组成部分，如交通标志、房屋涂料、汽车外饰和铝罐等。

具体来说，新的涂料技术取代了传统的低固体分、溶剂型配方，从而加快了该行业的重大变化。今天，合成颜料和稳定剂被用于批量生产统一批次的油漆。醇酸树脂已成为生产过程中的主要成分。砂磨机和高速分散搅拌器用于快速研磨可分散颜料。对辐射固化涂料（即radcure）、粉末涂料和纳米技术涂料的需求日益增长，从而增加了对更环保和快速干燥终端产品的需求。

大自然为史前涂料提供了原料，而现代配方依赖于被称为粘合剂、溶剂和添加剂的原料，所有这些都有助于涂料达到预期的性能。

粘合剂：粘合剂是涂料中的液态树脂部分，它将涂料的所有成分保持在溶液中，在表面涂覆后，涂料变固化成膜。粘合剂将颜料“粘合”在一起，为干燥的漆膜提供附着力、完整性和韧性。粘合剂的树脂材料由聚合物组成，一般包括丙烯酸、醇酸、氨基塑料、纤维素、环氧、氯和氟碳化合物、天然植物油、酚醛、聚酯、聚氨酯、硅酮和乙烯基树脂等。

溶剂：也被称为“载体”，溶剂提供了一种介质，使颜料和粘合剂从容器中转移到待涂漆的表面上。溶剂通常是一种液体，它能够充分降低粘合剂的粘度，使其能够涂覆到基材上，然后蒸发以形成漆膜。

添加剂：添加剂是指提供特定涂料性能的下级成分，如增稠、稳定、啥菌防腐、消泡、良好的流动性和流平性等性能。

因此，涂料生产商面临的首要挑战，是找到一种泵技术，能够可靠、高效、安全地将这种独特成分混合物进行转移，以形成高性能终端产品。

为何要使用气动双隔膜泵？多年来，容积式（PD）气动双隔膜（AODD）泵在高价值液体的大容量输送操作中越来越受欢迎。原因是显而易见的：源自其实用的设计，AODD泵具有高度灵活性，可靠性，耐用性和弹性，即使在最恶劣的泵送环境中也可以使用。这是因为它们的操作方法使其能够自充注、静压和低剪切运行，从而使它们能够在启动时立即开始泵送，并处理敏感材料。

他们的无密封设计也几乎消除了泄漏的隐患，使其成为处理危险品的理想选择。作为PD泵，它们还能够在整个产品运行期间快速达到并保持所需的流量。所有这些特点都使AODD泵成为了生产油漆和涂料的首选。

AODD泵之所以能在如此广泛的行业和流体处理中得到完美应用，在于其简单的设计和高度可重复的操作方法。当压缩空气通过空气分配系统（ADS）进入泵时，操作开始，ADS将两个隔膜中的一个从泵的中心移开。同时，第二个隔膜被连接两个隔膜的轴拉向中心。这会产生真空，迫使流体进入进气歧管，从而将阀球从阀座上提起。这使得流体能够流向出口，并在出口处被排入管道。此时，球阀复位，活塞（隔膜板）将隔膜拉离泵的中心，允许另一个隔膜使流体进入泵的一半，并从那里排出。

了解AODD泵的工作原理后，很明显，双隔膜在确保正常运行方面起着不可或缺的作用。换言之，横膈膜可被视为AODD泵的“心脏”。

尽职尽责的隔膜

因此，油漆和涂料制造商不能认为隔膜只是他们的AODD泵的一次性部件。它们必须尽职尽责，以确保为泵配备的隔膜与油漆和涂料生产过程中处理的部件兼容。在装配AODD泵之前，若没有准确的应用信息（尤其是流体性质和操作温度），那么选择合适的隔膜就会成为一个挑战。

一般来说，选择隔膜时要考虑的因素包括产品特性、工艺温度、特定应用要求（即FDA结构材料）和隔膜的弹性寿命。选择隔膜时要考虑的另一个因素是冲程的长度；一些应用/隔膜组合需要短冲程泵配置，以确保正常运行。

为了帮助油漆和涂料客户找到合适的隔膜，All-Flo提供了一个七隔膜组合产品，可用于橡胶、热塑性弹性体（TPE）和聚四氟乙烯（PTFE）结构材料（表1）。

所有型号都根据流体的类型设计用于特定的流体传输应用。

丁腈橡胶：丁腈橡胶，也被称为“腈”，是一种橡胶化合物，在含铅汽油、燃料油、煤油和松节油等石油基液体的应用中具有优异的应用性能。丁腈橡胶具有低至中等的弹性寿命和中等的耐磨性。

三元乙丙橡胶（EPDM）：三元乙丙橡胶是在极端低温或泵送稀酸或焦散时的极佳选择。三元乙丙橡胶隔膜最常用于制造业，食品，制药，油漆和涂料行业。它们的弹性寿命低于许多其他隔膜材料，但它们确实具有较好的耐磨性。在处理静态耗散材料时，三元乙丙橡胶也是一个很好的选择。

氟橡胶（FKM）：FKM是一种以偏氟乙烯为单体的橡胶化合物，可与多种酸碱配合使用。它的柔韧性非常低，但在流体温度达到177 ºC以上的应用中，它是最佳选择。

Geolast：Geolast是一种热塑性弹性体，具有较强的耐油性和较低的油膨胀性，非常适合处理石油产品。Geolast的大部分特性与Buna-N相当，但它具有更高的柔韧性和较好的耐磨性，所有这些都比纤维增强的Buna-N成本更低。

Hytrel：也是一种热塑性弹性体，Hytrel具有高弹性寿命和优异的耐磨性。因为其低压缩性能，它还提供了出色的密封效果。

Santoprene：它也是一种热塑性弹性体，由固化的EPDM橡胶制成，这使其成为各种应用的理想选择，包括对酸性和碱性液体的转移。它还具有较好的弹性寿命、耐磨性和广泛的温度范围，因而成为许多化学和工业应用的首选隔膜。一些Santoprene配方也可用于卫生流体处理应用。

聚四氟乙烯：作为一种几乎完全是化学惰性的化合物，聚四氟乙烯可用于各种流体。它特别适用于腐蚀性液体，如芳香烃或氯化烃类、酸、焦散、酮和醋酸盐等。

为了进一步帮助客户，我们创建了一个化学相容性图表，列出了907种可由AODD泵进行处理的材料，并对七种不同隔膜材料的相容性水平（最相容、轻微影响、严重影响和不相容）进行了评级。

结论

无论是在油漆和涂料的生产过程中泵送粘合剂、溶剂、添加剂还是成品，AODD泵的隔膜必须满足某些非常特殊的操作特性的需要。目前的挑战是确定和实施最佳隔膜，以确保安全、高效、经济、无故障的操作。选择正确的膜片需要了解并考虑所有的工艺参数。由于所有参数必须完美协调地工作，才能产生最佳的泵送解决方案，因此用户在安装隔膜之前必须考虑所有的选项，以进行最佳的性能优化。对于新手来说，这可能是一项艰巨的任务，因此All-Flo通过其化学相容性图表来提供帮助，该图表为用户提供了所有必要的信息，以确保客户无论在何种条件下，都可以选择油漆和涂料生产的合适隔膜。

All-Flo是Dover公司PSG旗下的产品品牌。了解All-Flo的更多信息，请访问all-flo.com和psgdover.com。

本文收录在《PCI中文版》杂志2021年6月刊中