帶銹防腐漆.doc

高性能帶銹防銹涂料的應(yīng)用及施工技術(shù)孟聲 徐強 馬越（北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院 北京 100022）摘 要：本文著重介紹了ZY系列帶銹防銹漆的施工技術(shù)及應(yīng)用實例,闡述了該涂料的性能及良好的防腐蝕能力。關(guān)鍵詞：帶銹防銹涂料；防腐蝕；施工參數(shù)The Constructing Technology and Application ofHigh-performance Rust-based Anticorrosion Coating/ / (College of Environmental and Energy Engineering, Beijing University of Technology Beijing 100022)Abstract: The constructing technology and application of ZY series rust-based anticorrosion coating is introduced in this paper, including their performance and the well anti-corrosion. Key words: Rust-based anti-rusting coating; Anti-corrosion; Constructing parameter1、前言隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，鋼鐵材料的防腐越來越引起各方面的重視。采用涂料是防銹防腐蝕方法中最為經(jīng)濟和實效的方法。為了獲得優(yōu)良的耐腐蝕性能，涂漆前必須把底材上的鐵銹清除干凈。由于鐵銹是一種疏松的、多孔的、不斷發(fā)展著（膨脹）的物質(zhì)，如果不除凈而在鋼鐵表面上涂漆，會導(dǎo)致漆膜脫落、表面發(fā)生新的銹蝕，防腐效果很差。所以，鋼鐵的表面處理對于涂料防腐來說至關(guān)重要。但有些大型建筑、橋梁、石化、電力、礦山機械等復(fù)雜的設(shè)備、油氣輸送管路、儲存設(shè)備等鋼鐵結(jié)構(gòu)在維修過程中，由于受施工條件限制，不能采用噴砂或噴丸等方法除銹處理，而只好用手工或電動工具除銹，其結(jié)果必然殘留鐵銹和各種腐蝕物，即使采用價格昂貴、性能優(yōu)良的防銹涂料也難以發(fā)揮其作用。20世紀(jì)50年代國外開始研制生產(chǎn)出了帶銹涂料。該類涂料可直接涂刷在一定厚度的銹層上,達(dá)到防銹目的。近年來國內(nèi)該類涂料發(fā)展迅速,此類涂料根據(jù)其作用機理,大致可分為三種類型:(1)滲透型;(2)轉(zhuǎn)化型;(3)穩(wěn)定型。不同類型的涂料適應(yīng)的具體環(huán)境也不同。我們根據(jù)多種作用機理相結(jié)合的原理,經(jīng)過多年的試驗和研究，制備了一種應(yīng)用范圍更廣、防銹效果更佳的新型帶銹防銹涂料,即ZY系列環(huán)保型無苯、無鉛帶銹防銹涂料，ZYD型為橡塑型帶銹防銹涂料，ZY-S型為高滲透性帶銹防銹涂料。2、ZY防銹涂料涂料配制工藝如下：顏料填料增稠劑分散劑溶劑研磨料漿成膜物分散過濾出料帶銹防銹助劑2、1 ZY-D橡塑富鋅漆2、1、1防腐蝕原理我們研制的ZY-D橡塑富鋅漆屬于高固體份滲透、轉(zhuǎn)化復(fù)合型帶銹防銹涂料，由于采用了特殊的成膜物及助劑，可涂裝在帶銹鋼鐵表面，能迅速滲入銹層底部將銹層內(nèi)部的空氣及水分排出，涂料中的鋅、鋁粉在干膜中的重量百分?jǐn)?shù)高達(dá)50%60%。這樣高含量的鋅、鋁粉不僅能起到良好的陰極保護(hù)作用，而且具有極好的屏蔽作用，滲入物還將疏松多孔銹層粘接成為連續(xù)的鋼鐵封閉涂層，杜絕了空氣及水再滲入，滲入物又將銹層中活潑有害的鐵氧化物鈍化成穩(wěn)定無害的填料，形成封閉阻隔的金屬保護(hù)層，抑制了銹蝕產(chǎn)生環(huán)境，故金屬不再生銹。2、1、2 主要特征ZY-D橡塑富鋅漆的外觀為銀色或銀灰色，在帶銹鋼鐵上直接涂刷；涂膜中含有大量鋅鋁粉，具有電化學(xué)陰極保護(hù)作用；涂膜具有優(yōu)異的防銹性、耐久性、耐酸、堿、鹽和海水或酸堿氣氛的腐蝕，并具有優(yōu)異的附著力及耐沖擊性和耐磨性，不會發(fā)生象傳統(tǒng)油漆那樣脫落或起皮現(xiàn)象，能與大部分高性能面漆配套使用。2、1、3 ZY-D橡塑富鋅漆的用途用于港口、機械、礦山、化工、石油開采及鉆井設(shè)備、橋梁、埋地管道、煤氣柜、船只水線以上船殼和甲板等鋼結(jié)構(gòu)的重防腐蝕涂裝體系作防銹底漆用。2、1、4施工要求ZY-D橡塑富鋅漆可涂裝在帶銹鋼鐵表面，表面處理簡單是該防銹漆的最大優(yōu)點。表面處理要求：金屬表面不應(yīng)有油污和水；去掉金屬表面的松銹；如作修復(fù)用應(yīng)盡量除去舊漆膜。2、1、5 施工參數(shù)干燥時間（25）：表干30min實干24h涂復(fù)間隔時間：底材溫度102530最短24h16h8h最長數(shù)月（漆膜表面未形成鋅鹽）2、1、6涂裝方法：無空氣噴涂： 稀釋劑 專用稀釋劑 稀釋量 0-10%（以油漆重量計） 噴嘴口徑 0.4-0.5mm 噴出壓力 15-17MPa空氣噴涂： 稀釋劑 專用稀釋劑 稀釋量 30-50%（以油漆重量計） 噴嘴口徑 2-3mm 噴出壓力 0.4-0.8MPa滾涂/刷涂 稀釋劑 專用稀釋劑 稀釋量 0-5%（以油漆重量計）清洗劑： 專用清洗劑2、1、7 ZY-D橡塑富鋅漆涂料與涂膜性能ZY-D橡塑富鋅漆涂料與涂膜性能測試結(jié)果試驗項目單位試驗結(jié)果執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)漆膜顏色和外觀灰色平整光亮GB/T 1729粘度s137GB/T 1723細(xì)度m90GB/T 1724干燥時間H表干h3GB/T 1728實干h10柔韌性mm1GB/T 1731硬度0.15GB/T1730耐沖擊性J4.9GB/T 1732附著力級1GB/T 1720固體含量60GB/T 1725化學(xué)浸泡10%H2SO472h涂層無變化GB/T176330%NaOH72h涂層無變化10%NaOH72h涂層無變化蒸餾水72h涂層無變化2、2 ZY-D橡塑面漆2、2、1 ZY-D橡塑面漆的防腐效果ZY-D橡塑面漆是一種單組分厚膜型橡塑色漆，由特制合成的多元橡塑樹脂、助劑及溶劑等配制而成。成模物具有特殊的高分子結(jié)構(gòu)，具有抵抗紫外線的能力，可延緩漆膜的老化。由于加入了硫醚化合物、含磷化合物以及二價鎳的有機螯合物，抗老化性能極大的提高，抗老化時間可達(dá)50年。漆膜具有很好的防腐性、耐久性，附著力、耐沖擊、抗彎曲等性能優(yōu)異，防腐年限長。2、2、2 ZY-D橡塑面漆的特點作為面漆，漆膜具有較好的裝飾性；干燥快，極好的防腐性，耐酸、耐堿、耐鹽水及水，有良好的化學(xué)及電化學(xué)保護(hù)性；良好的施工性；對橡塑富鋅底漆附著力強，不再會發(fā)生象傳統(tǒng)油漆那樣脫落或起皮現(xiàn)象；抗沖擊和機械磨損力強。2、2、3 ZY-D橡塑面漆的用途用于港口、重型機械、礦山、化工、石油開采及鉆井設(shè)備、橋梁、軌道扣件、電力網(wǎng)架、煤氣柜、集裝箱、船只等鋼結(jié)構(gòu)的重防腐蝕體系作為防腐、裝飾漆用。2、2、4施工參數(shù)建議涂裝道數(shù)： 二道配套底漆： 橡塑富鋅漆及各種高性能防銹底漆。密度： 約2.1g/cm3干膜厚度： 30-40m。閃燃點： 24-30干燥時間（25）： 表干30min 實干3h涂覆間隔時間：底材溫度102530最短24 h16 h8 h表面處理要求： 被涂覆表面要清潔、沒有油污及水。 天氣潮濕或下雨時不宜施工。涂裝方法： 無空氣噴涂： 稀釋劑 專用稀釋劑 稀釋量 0-10%（以油漆重量計） 噴嘴口徑 0.4-0.5mm 噴出壓力 15-17MPa 空氣噴涂： 稀釋劑 專用稀釋劑 稀釋量 30-50%（以油漆重量計） 噴嘴口徑 2-3mm 空氣壓力 0.3-0.6MPa 滾涂/刷涂 稀釋劑 專用稀釋劑 稀釋量 0-5%（以油漆重量計）清洗劑： 專用清洗劑施工要求： 在采用噴涂施工時，要采用專用稀釋劑，調(diào)節(jié)到適宜粘度，粘度不宜過稠，否則噴涂時，易飛毛，噴該漆兩道，每道漆間隔1-2小時，在進(jìn)行下一道涂裝。2、3ZY-S高滲透性帶銹防銹漆ZY-S高滲透性帶銹防銹漆系本課題組參考國際先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)和國際市場，采用特殊配方、最新工藝生產(chǎn)而成的新產(chǎn)品。2、31 ZY-S高滲透性帶銹防銹漆的特點帶銹作業(yè)，牢固異常；耐酸、鹽、水、油及化學(xué)藥品等，防腐期限長；涂覆面積大，為一般油漆的2倍；價格為國外類似產(chǎn)品價格的1/21/3。2、32 ZY-S高滲透性帶銹防銹漆的防腐原理ZY-S高滲透性帶銹防銹漆屬于螯合穩(wěn)定轉(zhuǎn)銹型，不只是靠外加的轉(zhuǎn)化劑或穩(wěn)定劑，而且靠改性復(fù)合樹脂本身，與金屬基材及鐵銹產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)。將樹脂、顏填料、穩(wěn)定的銹層轉(zhuǎn)化物以及金屬基材的分子，螯合在一起形成強固的復(fù)合屏蔽層。該屏蔽層不但可以有效地阻止氧化型離子向金屬基材擴散，而且，只要樹脂涂層存在，還可將新氧化生銹的銹點再一次轉(zhuǎn)化并固定，從而徹底堵塞了再腐蝕通道。因此，不僅與金屬基材之間的附著力遠(yuǎn)高于一般底漆，而且具有很強的帶銹防腐能力。由于它是靠樹脂，而不是靠顏填料、添加劑起螯合作用，為自由地選擇使用顏填料創(chuàng)造了空間。倒如，作為底漆，可以加入超細(xì)鋅粉，既可帶銹施工，又具有富鋅底漆的犧牲陽極功能，而施工的方便性也絕非普通的環(huán)氧富鋅及無機富鋅漆可比。作為面漆，通過加入某些顏填料，可制成不同顏色或特別加強某種功能(例如耐磨損性)的涂料。 一般情況下，則可制成底面合一型漆?？梢愿鶕?jù)用戶的不同需要調(diào)節(jié)配方制備各種相關(guān)的帶銹涂料。例如以下介紹的帶銹防銹銀粉漆、鐵紅底漆、底面合一色漆等等。233 ZY-S高滲透性帶銹防銹銀粉漆特點：滲透力極強；既能做面漆又能做底漆；遮蓋力強、堅固、明亮、耐久；抗腐蝕性能好。用途：適用于出化工設(shè)備、儲油罐、煤氣罐、散熱器、塔架、電力網(wǎng)架、金屬柱的銀色裝飾。使用方法：去除金屬表面上的松銹和油污或在原有漆膜上去掉松皮及灰塵。在金屬銹層或原有漆面上涂裝兩道即能達(dá)到長期防銹的目的，不再發(fā)生象普通油漆那樣脫落或起皮現(xiàn)象。施工參數(shù)：每公斤涂（刷） 10-15m2,滲透深度約達(dá)100m，如銹層再厚間隔2-4小時重涂，以達(dá)到目的。234 ZY-S高滲透性帶銹防銹鐵紅底漆特點：滲透力強；封閉銹層，遮蓋銹蝕；制止氧化和生銹；抗腐蝕性能好。用途：適用于各類企業(yè)生產(chǎn)的金屬產(chǎn)品，例如金屬結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架、金屬容器、機床、柵欄、汽車底部、內(nèi)部、拖車等金屬及金屬表面的維修和保養(yǎng)。使用方法：去除金屬表面上的松銹和油污或在原有漆膜上去掉松皮及灰塵。在金屬銹層或原有漆面上涂裝一道高滲透性帶銹防銹鐵紅底漆，充分滲透，約24小時即可形成封閉金屬的保護(hù)層。其上可根據(jù)用戶要求再做面漆裝飾。施工參數(shù)：每公斤涂（刷） 10-15m2,滲透深度約達(dá)80m，如銹層再厚間隔2-4小時重涂，以達(dá)到目的。ZY-S高滲透性帶銹防銹鐵紅底漆涂料與涂膜性能測試結(jié)果試驗項目單位試驗結(jié)果執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)漆膜顏色和外觀鐵紅色平整光亮GB/T 1729粘度s50GB/T 1723細(xì)度m40GB/T 1724干燥時間H表干h2GB/T 1728實干h20柔韌性mm1GB/T 1731耐沖擊性J4.9GB/T 1732附著力級1GB/T 1720硬度0.27GB/T1730固體含量60GB/T 1725化學(xué)浸泡10%H2SO472h涂層無變化GB/T176330%NaCL72h涂層無變化蒸餾水72h涂層無變化235 ZY-S高滲透性帶銹防銹色漆特點：高滲透性；封閉銹層，遮蓋銹蝕；使金屬表面華麗，保持光亮。用途：適用于各類企業(yè)生產(chǎn)的金屬產(chǎn)品，例如金屬結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架、金屬容器、機床、柵欄、汽車底部、內(nèi)部、拖車等金屬及金屬表面的維修和保養(yǎng)。使用方法：可直接在金屬銹層表面涂（刷、噴）此漆兩道即可，也可以在陳舊漆皮上涂裝起到維護(hù)保養(yǎng)和裝飾的作用。施工參數(shù)：每公斤涂（刷） 10-15m2,滲透深度約達(dá)80m。施工要求：金屬表面不應(yīng)有油污和水；要去掉金屬表面的松銹；要盡量除掉舊漆膜。2、36 ZY-S高滲透性帶銹防銹色漆涂料與涂膜性能ZY-S高滲透性帶銹防銹色漆涂料與涂膜性能測試結(jié)果試驗項目要求指標(biāo)試驗結(jié)果試驗方法漆膜顏色和外觀漆膜平整平整光亮GB/T 1729粘度（涂4杯）(g)1525GB/T 1723干燥時間H表干82GB/T 1728實干2412柔韌性(mm)11GB/T 1731耐沖擊性(cm)5050GB/T 1732附著力（級）21GB/T 1720固體含量()5153GB/T 1725耐鹽水性NaCl(3%)72h，不起泡，無脫落，允許輕微變色72h，不起泡，無脫落，有微變色滲透性良好合格配套性于醇酸、酚醛等油漆配套性良好于醇酸、酚醛等油漆配套，無咬底等不良現(xiàn)象注：以上報告由化工部北京市涂料質(zhì)量監(jiān)督檢驗站、鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心以及中國石油天然氣總公司管道科學(xué)研究院檢驗合格。3 應(yīng)用實例（1）中鐵山橋集團有限公司自1999年起，一直在道岔產(chǎn)品及其配件上使用本課題組研制的ZY系列帶銹防銹涂料，經(jīng)兩年多的使用表明，疲乏岔鋼軌及墊板等零件表面涂刷ZY系列防銹漆后，室外存放及試鋪時防銹效果明顯。如用于秦沈客運專線60-18、60-38號高速道岔，新產(chǎn)品試鋪道岔，所有60-12號高致密錳鋼轍叉等。由于ZY系列防銹漆防銹效果好，而且比其它方法成本小，適合海路運輸，所以中鐵公司出口的道岔產(chǎn)品均采用ZY系列防銹漆防銹。（2）鐵路橋梁護(hù)欄的修復(fù)一直是邯濟鐵路維護(hù)的一部分，每年一次，原修復(fù)工藝為：用鐵刷和砂輪將舊漆皮去除，把銹層全部磨掉，護(hù)欄須露出本色，不能留有銹跡，然后涂刷第一道環(huán)氧底漆和第二道環(huán)氧面漆。這樣進(jìn)行護(hù)欄的修復(fù)時勞動強度大，另外由于銹層和環(huán)氧漆的污染，對人和環(huán)境危害嚴(yán)重。2001年11月濟南邯濟鐵路基建工程器材設(shè)備有限公司在護(hù)欄修復(fù)上采用ZY防銹漆，施工時只須將護(hù)欄上的舊漆皮去除，簡單的將浮銹去掉，再刷兩遍ZY防銹漆即可，不僅減少了勞動強度，也減少了污染。從防銹效果上看，涂刷ZY防銹漆的護(hù)欄兩年未出現(xiàn)銹蝕，而環(huán)氧漆一年即出現(xiàn)銹蝕。（3）北京北開電氣股份有限公司鐵道開關(guān)分公司在武（漢）廣（州）線電氣化鐵道中采用的ZN12-27.58戶內(nèi)開關(guān)柜，在前期防腐中，外表處理為：吹沙、鐵紅酚醛底漆、醇酸磁漆，由于該地區(qū)悶熱、潮濕、多雨，半年后用戶反映漆皮大面積起泡、脫落，開關(guān)柜柜面、鐵架發(fā)生銹蝕，后改用ZY系列防銹漆進(jìn)行外表面處理，帶銹涂刷，不用吹沙，涂兩遍即可，防銹效果