0 引言
外防护涂料是20 世纪60 年代在国内正式应用的涂料产品,其以生产投资小、涂装设备及方法简便、固化温度低、固化速度快等优点,取得了用户认可,占领了广大市场。目前,市场上大量使用的溶剂型外防护涂料包括普通型、无味型和耐蚀性3 种体系;新开发的水性外防护涂料主要有水性外防护清漆和水性外防护色漆。
溶剂型外防护涂料施工时的固含量为30%左右,产生大量的有机溶剂挥发,不仅浪费资源,而且对生态环境和人体健康造成危害中国建材网cnprofit.com。水性外防护涂料除继承并发展了传统外防护涂料的一些优点外,还能满足环保和用户的新需求,具有广阔的市场空间及应用前景。
1 溶剂型外防护涂料
1.1 普通型外防护涂料
1.1.1 配方组成
市场上采用普通型外防护涂料的用户较多,其参考配方见表1。
普通型外防护涂料的参考配方
1.1.2 涂料性能
普通型外防护涂料性能见表2。
普通型外防护涂料性能
1.2 无味型外防护涂料
1.2.1 配方组成
20 世纪90 年代后期,无味型外防护涂料得到迅速的开发应用,常用无味型外防护涂料配方见表3。
无味型外防护涂料参考配方
1.2.2 涂料性能
无味型外防护涂料性能见表4。
无味型外防护涂料性能
1.3 耐蚀性外防护涂料
1.3.1 涂料制造
1)配方组成
近年来,用户对外防护涂料的耐盐雾及抗老化性提出了要求,新开发的耐蚀性外防护涂料配方见表5。
耐腐蚀性外防护涂料配方
2)制造工艺
将混合溶剂加入反应釜内,开始加热并开通回流冷却水;温度升至95 ℃时,在搅拌下慢慢加入已粉碎成粒径≤0.5 cm 的热塑性树脂,约90 min 加完全部热塑性树脂,再于95 ~ 120 ℃溶解25 min,停止加热,将热塑性树脂液冷却至≤50 ℃时,依次加入热固性树脂液、PA 耐蚀剂、增韧-抗老化助剂和MC 助剂,加完后再搅拌20 min,停止搅拌,关闭回流冷却水;用160 ~200 目丝网过滤,装入200 L 铁桶内,180 kg/桶。
1.3.2 涂料性能
耐蚀性外防护涂料性能指标见表6。
耐蚀性外防护涂料性能指标
2 水性外防护涂料
2.1 水性外防护涂料特点
1)用水代替有机溶剂,解决了低VOC 排放,实现涂料低毒性,减少了刺激气味,消除了涂料易燃性,保证了涂料贮运及涂装的安全性;
2)生产及涂装设备、容器、工具易于用水清洗,具有保护生态环境的应用前景;
3)水性外防护涂料适应喷涂、辊涂、浸涂、刷涂及淋涂的涂覆方法,可获得均匀的固化涂膜;
4)水性外防护涂料综合了传统溶剂型外防护涂料的某些优点,突出环保及高效性,成为了活跃的开发应用热点。
2.2 水性外防护涂料用基料
在设计水性外防护涂料配方时,采用水性醇酸树脂、水性丙烯酸改性环氧酯、高稳定性水性醇酸树脂、水性聚氨酯和EU1045 水性环氧酯等水稀释性树脂为基料。同时,科学运用成膜物结构更新、复配改性、协同增效、助剂匹配、纳米复合及表面处理等应用技术,确定颜填料、固化剂及助剂等组分,设计出满足应用需求的水性外防护涂料。
2.3 水性外防护涂料性能
2.3.1 水性外防护清漆性能
水性外防护清漆性能见表7。
水性外防护清漆性能
2.3.2 水性外防护黑漆性能
水性外防护黑漆性能见表8。
水性外防护黑漆性能
3 外防护涂料涂装
3.1 涂装方法
外防护涂料可采用喷、刷、淋、浸及辊涂等方法进行涂装,表9 列出了各种涂装方法的原理、特点及操作注意事项。
外防护涂料常用涂装方法
3.2 涂装管理
3.2.1 涂装设备及工艺管理
1)涂装设备管理
涂装设备是保证涂装质量的硬件,应制定管理规章、设备操作程序,定期检查设备运转情况,编制设备维修与保养计划等。
2)涂装工艺管理
涂装过程中必须执行工艺文件规定,严格控制各工序的工艺参数,正确使用涂装设备及涂装工具,定期检查涂装运行状况。
3.2.2 涂装质量管理
1)涂料质量检查
在涂装前,核对涂料保质期,观测涂料形态,测定涂料黏度、干性及涂膜外观,达到性能指标后,才可正式涂装。
2)防止涂膜弊病
施工外防护涂料时,应均匀,不得露出底材;表面无针孔及粗粒子等弊病;要严格控制湿膜及干膜的厚度;涂装现场相对湿度≤80%,温度不低于15 ℃。
3)最终质量检测
涂料施工程序全部结束后,应按涂膜质量标准规定进行全面质检,涂膜的表面状态、附着性及厚度等达到要求后,才能完成涂装任务。
4)防止涂膜损伤
涂覆在管道外壁的涂膜是一种新生的防护材料,防止其损伤是涂膜服役前及服役中的重要措施。应关注涂膜的局部破损,对破损或已露出底材的部位,要用外防护涂料进行修补;在搬运涂覆好的钢管时,要防止撞击和划伤涂膜表面,以保证涂膜的有效使用寿命。
3.2.3 涂装安全管理
1)涂装车间的安全措施
涂装车间厂房若采用钢结构材质,需涂覆防火料料,涂膜应达到二级耐火等级;涂装车间内应按GB/T50140—2005 的规定配置灭火器材,如设置消火栓、水龙头、泡沫或干粉灭火器等;在喷漆房附近设置可燃气体浓度报警器和火灾自动报警装置,一旦发生火情,能自动切断电源,发出声光信号,进行自动或人工灭火。
2)卫生安全规定
涂装环境清洁无尘、通风良好、不得采用循环风;涂装岗位有排风装置(排风量可达到50 000 m3/h),有害气体不超过卫生允许浓度;涂装员工操作时,应穿戴好工作服、手套、口罩及规定鞋帽等防护用具;所用溶剂应装入带盖的容器内,一定要加盖存放;易产生触电危险的电气设备,应有“当心触电”的标志,涂装现场有“禁止烟火”、“严禁吸烟”、“注意安全”等安全警示标志[2];涂装
员工每天下班后都要淋浴,定期进行身体检查。
4 结语
普通型、无味型和耐蚀性外防护涂料是国内广泛应用的溶剂型涂料,其中,无味型外防护涂料的市场不断扩大、用量逐年增加。水性外防护涂料的性能已达到溶剂型外防护涂料水平,其应用前景广阔,应积极主动地推动应用水性外防护涂料。