行業(yè)動態(tài)
鋼結(jié)構(gòu)常用的防腐涂料
1.鋼結(jié)構(gòu)常用的防腐涂料
1.1富鋅涂料
常用的富鋅涂料包括環(huán)氧富鋅涂料、無機富鋅涂料、水性富鋅涂料等。富鋅涂料是通過鋅粉與鋼鐵基材表面直接接觸,形成很強的化學(xué)鍵結(jié)合。當(dāng)水分滲入涂膜時,就會形成一個由鋅粉和鋼鐵基材組成的電池,因鋅的電化學(xué)活性(標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.763V)較鐵(-0.449V)活潑,電流由鋅流向鐵,使鋼鐵受到陰極保護。在各類富鋅涂料中,水性無機富鋅涂料的防腐性最佳,它在海洋大氣條件下的使用壽命至少為25a,且不含有機溶劑,具有很強的環(huán)保性,是很有前途的一類涂料產(chǎn)品。
1.2氯化橡膠及其改性樹脂類涂料
氯化橡膠分子結(jié)構(gòu)飽和,無活性化學(xué)基團,可以在鋼結(jié)構(gòu)表面形成惰性結(jié)構(gòu),阻止氧化反應(yīng)的發(fā)生,對酸、堿有一定的防腐性,水蒸氣滲透性低,耐候性好。氯化橡膠涂料作為最早采用的防腐涂料,一直都是艦船、水下設(shè)施、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備防腐的重要材料之一。然而,傳統(tǒng)的制造工藝,使得氯化橡膠涂料中含有大量的含氯烴溶劑,因此,對大氣和環(huán)境造成了一定的污染。近年來,利用改性樹脂來取代傳統(tǒng)意義上的氯化橡膠已成為趨勢,發(fā)展迅速,且施工工藝簡單,快干,已經(jīng)廣泛用于貯罐、橋梁、大型鋼構(gòu)設(shè)備等,高氯化聚乙烯涂料就是典型代表。
1.3有機硅類防腐涂料
有機硅樹脂具有高度交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),Si—O鍵能很高(459kJ/mol),無不飽和雙鍵,不易被紫外光和臭氧所分解破壞,即使暴露在室外或高濃度的臭氧環(huán)境中也不至于發(fā)生氧化、粉化、龜裂等現(xiàn)象,具有突出的耐候性,防腐能力高。此外,有機硅樹脂的熱穩(wěn)定性也很高,具有良好的耐高低溫性,應(yīng)用于各類鋼結(jié)構(gòu)的耐高溫和防火涂料。有機硅樹脂的耐各類化學(xué)品性也非常優(yōu)良,在各種特殊的防腐條件中,已得到了廣泛的應(yīng)用。近幾年,改性有機硅樹脂的發(fā)展,也使得這類涂料更加得到了認(rèn)可,應(yīng)用范圍不斷擴大。
1.4氟碳涂料
C—F鍵的鍵長極短,化學(xué)鍵能極高(460.2kJ/mol),而且極化率低,這從化學(xué)結(jié)構(gòu)上決定了以它改性的高聚物樹脂的一系列高性能。因氟原子的電負性極大,產(chǎn)生獨特的極性,氟原子在整個分子外圍形成靜電屏蔽,排斥其它極性分子的接近,這使得氟碳涂層具有不易沾污、摩擦系數(shù)低、斥水性、斥油性、電氣絕緣性等特殊性能。氟碳涂料具有超常的耐氣候老化性,優(yōu)良的防沾污性,良好的物理機械性能(附著力、抗沖擊性、硬度、柔韌性),優(yōu)異的耐酸、堿、鹽等耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕性,卓越的耐洗刷性(抗沖刷20000次以上),是迄今為止綜合性能最佳的涂料,廣泛用于各種戶外鋼結(jié)構(gòu),如風(fēng)電葉片、造粒塔、酸堿生產(chǎn)廠房的建筑鋼構(gòu)件,貯油罐等。它具有非常大的市場前景,是目前最被看好的涂料之一。
2.防腐涂料的涂裝
所謂“三分涂料,七分涂裝”,防腐涂料的涂裝是使其發(fā)揮防腐性能的有力保障。防腐涂料的涂裝分兩步完成:第一步,前處理。重防腐涂料的涂裝需要進行表面前處理。涂裝底漆前,表面處理等級通常為清潔度Sa2.5~Sa3.0級;相對粗糙度25~70μm。表面處理通常采用噴砂、噴丸等噴射除銹方式,局部小面積區(qū)域可機械除銹至St3級。特殊情況下,如水性無機富鋅涂料的表面處理等級要求更高,有時要求清潔度必須達到金屬噴涂的表面處理等級。第二步,施涂。之前,多是手工刷涂,采用手工刷涂方式進行底漆、中間漆、面漆的施涂,不僅耗時、耗力,而且涂膜厚度也不好把握,大面積施工會受到局限。
隨著科技的發(fā)展,高壓無氣噴涂工藝逐漸成熟,并逐漸被國內(nèi)外廣泛采用。其工作原理是將涂料增壓到210kg/cm2,通過噴嘴把涂料霧化成細小的微粒,直接噴射到被涂物表面。與一般的空氣噴涂方式相比,高壓無氣噴涂具有效率高、涂料損失小、涂膜成膜厚、遮蓋率高、附著力強等特點,很好地適應(yīng)了橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐的大面積涂裝。
3.結(jié)語
大型鋼結(jié)構(gòu)長期處于海洋大氣、工業(yè)大氣腐蝕環(huán)境下,若要長期使用,而不進行大面積維修,長效防護涂層是目前最佳的選擇,使用壽命可達20~30a,維修費用少,經(jīng)濟效益明顯。鋼結(jié)構(gòu)防腐是越來越受關(guān)注的課題,涂料防腐也是目前采用最為廣泛的方法之一。防腐涂料發(fā)展趨勢:遵循環(huán)境友好方針,進行無公害或低公害防腐蝕涂料的開發(fā)與應(yīng)用;降低防腐涂料的使用成本,開發(fā)適用于不同地域、不同環(huán)境的高性能多用途防腐涂料;降低涂料對于鋼結(jié)構(gòu)表面粗糙度和清潔度的要求,開發(fā)低處理表面用防腐底漆;解決不同涂料之間的配套問題等。多種涂料的合理配用,采用合理的涂裝工藝進行科學(xué)涂裝,是保證防腐涂料發(fā)揮最佳作用的重要前提。
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