


单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,‹#›,,李敏风女士,,涂装高级工程师1966年毕业于浙江大学,曾就职于上海船厂集装箱分厂、上海华海集装箱分厂等退休十五年来一直从事“海生”、“阿克苏诺贝尔”、“立邦”等涂料公司的重防腐涂料的销售和涂装技术顾问1997年撰写《中国涂料大全》中“集装箱涂料”和“马路标线涂料”两章2002年撰写出版《集装箱涂料和涂装技术》一书2002年以来,结合上海磁悬浮列车工程、隧桥工程等撰写各种重防腐涂料、涂装专业论文四十余篇2007年参与编写《中国涂装大全》,现任中国钢结构协会防火防腐分会高级会员、《上海涂料》、《现代涂料和涂装》杂志编委、,美国麦特华公司高级顾问等职李敏风女士 涂装高级工程师1966年毕业于浙江大学,曾,1,重防腐涂料概念,,定义,,在严重恶劣环境中,使复合涂层有一定使用寿命的防腐涂料,(,Heavy Duty Coating)应用范围,,大型工矿企业:石油化工;管道、储槽、设备;环境治理;矿山冶炼,建筑钢结构:钢结构住宅、机场、体育场馆、会展中心,重要能源工业:天然气、油管、油罐、输变电站、核电设备、煤矿矿井,现代化交通运输:桥梁、船舶、集装箱、火车、汽车,新兴海洋工程:海上设备、海岸、海上石油钻井平台,重防腐涂料概念,2,重防腐涂料的特点,涂料:,固含量高、厚膜型涂料、低收缩率,涂装:,钢材表面处理:,以抛丸、喷砂为主,喷漆:无气喷漆法,固化干燥:自然干燥法、固化,配套涂层:,,底漆:,车间底漆、底漆,——,与底材有良好的附着性,中层漆——增加涂层厚度、提高柔韧性,面漆——抵抗介质、有耐候性,整体涂层:——优良附着力,适当的硬度、韧性、耐磨性,光,,,泽度符合业主的要求,重防腐涂料的特点,3,涂层较长的防腐寿命,,,按ISO12944-2007国际标准,C1………C4………C5-I………C5-M———环境定义,很低 高 很高(,工业,),,很高(,海洋,),ISO12944-2007-5——配套涂层体系(表1-8),ISO12944-1——涂层设计寿命,耐久性,设计涂层寿命,低耐久性,5,年以下,中耐久性,5-15,年,高耐久性,15,年以上,,表,1,涂层系统耐久性范围,涂层较长的防腐寿命耐久性设计涂层寿命低耐久性5年以下中耐久性,4,,重防腐涂料涂层寿命耐久性判定标准:,ISO12944-1标准规定:,涂层耐久性——涂层在第一次大修之前所期望保持年限(配套设计寿命),涂层状态 —— ISO 4628 判定,Ri3级 锈蚀面积1%,ISO12944标准中涂层厚度、腐蚀环境和使用寿命的关系(见下表:表2),,,腐蚀环境,使用寿命,干膜厚度,/,µm,腐蚀环境,使用寿命,干膜厚度,/,µm,C2,低,中,高,80,150,200,,C4,低,中,高,,160,200,240,(含锌粉),280,(不含锌粉),C3,低,中,高,120,160,200,C5I,C5M,低,中,高,200,280,320,注:使用含锌底漆时,锌粉含量不能低于,80%,(,wt,),腐蚀环境使用寿命干膜厚度/µm腐蚀环境使用寿命干膜厚,5,重防腐涂料类型及配套介绍,,底漆,,,重防腐涂料配套体系中底漆的作用最重要:,对钢材有良好的附着力:GB标准>0.3MPa,起到优异的防锈作用,,(1),车间底漆(shop primer):钢材预处理底漆、保养底漆,称造船、集装箱行业涂装工艺上的革命,,钢结构涂装工艺的发展方向。
重防腐涂料类型及配套介绍,6,,基本特性:,,有3-6个月的户外防锈能力;,干燥迅速、能适合自动化流水线的干燥速度;,不影响钢板的物理机械性能及其焊接强度和切割速度;,低毒或无毒性,即电焊、气焊和切割时产生的气体中有害成分的浓度(如氧化锌蒸气等)应在卫生标准允许范围内;,耐热性好,在焊接、切割、火工校正等热加工时,烧损面积较小,蔓延应控制在10-25mm;,较好的耐电位性,对于浸水部位需适应阴极保护;,附着力好,能与各种涂层配套,层间附着力好;,能控制膜厚以达到焊接、安全卫生和经济性的要求,一般不含锌粉的车间底漆,其干膜厚度可控制在20-25,µm;含锌粉的车间底漆其干膜厚度可控制在15-20µm重防腐涂料与涂装课件,7,常见车间底漆品种:,按GB/T6747-2008国家标准,,,无锌车间底漆:PVB(长曝)磷化底漆,环氧铁红车间底漆,丙烯酸车间底漆,船用车间底漆,有锌车间底漆:环氧富锌车间底漆,无机硅酸锌车间底漆,水性无机富锌车间底漆,,,常见车间底漆品种:按GB/T6747-2008国家标准,,8,车间底漆市场分析,,特点:,发展速度快(见表3),由船舶行业向钢结构行业发展,融入钢结构市场,生产厂家多(见表4),,,年份,,分类,2007,(万吨),2008,(万吨),船用车间底漆,2.2,3.5,钢结构用车间底漆,1.1,1.8,合计,3.3,5.3,表,3 2008,年车间底漆市场,,车间底漆市场分析 年份2007(万吨)2008,9,企业名称,产品型号,特点,中涂化工(上海)有限公司(即日本,Chugoku,),CERABOND,、,CERANOND2000,、,EPICON,富锌底漆,B-2,、,NZ PRIMER S,、,WELBOND H,CERABOND 2000,适用于高速焊接和切割,耐高温,800,°C,上海国际油漆有限公司(,IP,,属于阿克苏诺贝尔),Interplate937,、,977,、,997,和,Interplate Zero,Interplate Zero,是水性产品,零,VOC,,其他均为硅酸锌产品,耐高温,800,°C,中远佐敦船舶涂料有限公司(,Jotun,),Muki Z 2001,,,Muki Z 3000,、,Muki AC,、,Muki EPS,Muki Z 2001,切割与焊接性能优异,含锌量低;,Muki AC,是采用了氧化铁颜料的水性丙烯酸产品,切割与焊接性能良好,海虹老人牌(中国)有限公司(,Hemple,),152,溶剂型硅酸乙酯产品,80,、,15890,15280,是双组份环氧聚酰胺产品,含磷酸锌防锈颜料;,15890,是双组份低锌,PPG,DSP-1M,、,DSP-3,DSP-1M,是溶剂型无机硅酸锌产品,漆膜厚度约为,15,µm,;,DSP-3,是水性无机硅酸锌产品,零,VOC,、耐温,400°C,式玛卡龙(,SigmaKalon,,已被,PPG,收购),SigmaWeld165,、,190,、,199,硅酸锌产品,其中,190,、,199,属低锌产品,金刚化工(韩国,KCC,),IZ1990,600,°C,环境连续工作,最高可承受,800°C,环境短时加工,表,4,我国船舶车间底漆市场主要企业及其产品,企业名称产品型号特点中涂化工(上海)有限公司(即日本Chug,10,企业名称,产品型号,特点,上海开林造漆厂,X06-1,、,702,、,703,、,704,X06-1,是磷化产品、,702,是环氧富锌产品、,703,是环氧铁红产品、,704,是无机硅酸锌产品,江苏兰陵高分子材料有限公司,H53-5,、,H06-1,、,H06-1-2,、,E06-1,、,E06-2,H53-5,是环氧铁红产品、,H06-1,是环氧富锌产品、,H06-1-2,是环氧锌粉产品、,E06-1,和,E06-2,是无机硅酸锌产品,江苏冶建防腐材料有限公司,TH-2,硅酸锌车间底漆、耐温,400,°C,扬州美涂士金陵特种涂料有限公司,EA-98,、,06,、,H06-1,、,HW,、,HWE,EA-98,是无机磷酸盐富铝产品、,H06-1,是环氧富锌产品、,HW,是无机富锌产品、,HWE,是无机硅酸锌产品,宁波飞轮造漆有限公司,H102,、,E06-1,H102,是环氧富锌产品、,E06-1,是无机硅酸锌产品,浙江飞鲸漆业有限公司,704,无机硅酸锌产品,江苏长江涂料有限公司,CB1-201,、,CB1-301,CB1-201,是环氧富锌产品、,CB1-301,是无机富锌产品,海洋化工研究院,HJ301,、,HJ302,HJ301,是环氧铁红产品、,HJ302,是无机硅酸锌产品,武汉双虎涂料有限公司,TW-210,环氧富锌产品,表,4,续 我国船舶车间底漆市场主要企业及其产品,企业名称产品型号特点上海开林造漆厂X06-1、702、703,11,针对钢结构行业我国诸多民营企业迅速发展车间底漆(见表5),,公司名称,销售额(亿元),销售量(吨),江苏冶建,2.7,14000,太仓蓝燕,1.8,9800,上海胜鑫,1.2,6200,太仓开明,0.8,4200,常州国松,0.4,1800,常州兰陵,0.3,1600,表,5 2008,年,6,家民营企业车间底漆产量,,针对各种客户,这些厂家的车间,底漆均获得各种船级社证书:,,英国船级社,LR,,美国船级社,ABS,,挪威船级社,NV,,法国船级社,BV,,中国船级社,CCS,,针对钢结构行业我国诸多民营企业迅速发展车间底漆(见表5)公司,12,车间底漆的发展方向,,低漆膜厚度(<20,µm,),低锌含量(<60%质量分数),高耐温性(800,°,C、减少二,次除锈工作量30%),水性化(新产品、见表6),公司名称,品名,优良特性,阿克苏诺贝尔,Interplate Zero,水性无机富锌,体积分,36%,±2% 15,µ,m,佐敦,,Muki AC,水性丙烯酸、氧化铁颜料 无毒,PPG,,Amercot SP-3,水性无机硅酸锌、,VOC=0,耐温,400,°C,船舶工艺所,,溶剂型无机硅酸锌、耐,800,°C,高温,表,6,水性化的车间底漆,车间底漆的发展方向公司名称品名优良特性阿克苏诺贝尔Inter,13,(2)底漆:防锈底漆是整个涂层的基础。
选择标准:,对底材具有良好的附着力和润湿性,基材适宜选用耐碱性树脂,具有良好的屏蔽性,漆膜表面粗糙度大、收缩率低,底漆分类,以防锈颜料分类:铁红防锈漆,,红丹防锈漆(含,Pb 禁用),铬酸盐防锈漆(含Cr,+6,禁用),鳞片型防锈漆(含云母氧化铁),锌粉防锈漆(富锌底漆),新型无毒颜料防锈漆(磷酸锌、三聚磷酸铝),(2)底漆:防锈底漆是整个涂层的基础14,以树脂类型分:,醇酸漆(AK)——可持续发展型涂料,硅酸乙酯漆(ESI)——防锈性能好,丙烯酸漆(AY)——替代CR,氯化聚乙烯漆(PVC)——,现在很少,环氧及其改性产品漆(EP)——最主要,聚氨酯漆(PUR),,以树脂类型分:,15,,主要底漆品种介绍,富锌底漆,富锌底漆作用:阴极保护作用、自修复作用(图1),,,,富锌底漆类型,有机富锌底漆,——,以环氧富锌底漆为主,无机富锌底漆:水溶性、醇溶性,主要底漆品种介绍 富锌底漆类型,16,,富锌底漆性能比较表,,项目,水基富锌底漆,溶剂型无机富锌底漆,环氧富锌底漆,表面处理,Sa3,级,Sa 2.5,或,3,级,Sa 2.5,最大干膜厚度,<150,微米,<125,微米,<80,微米,防腐性,++++,++++,+++,耐热性,++++,++++,++,导静电性,++++,++++,++,耐溶剂性,++++,++++,++,附着力,+++,++++,+++,配套性,++,+++,++++,对施工环境的要求,+++,++,+,施工性,++,+++,++++,固化条件,≥,10,°,C,-10-40C,≥,-10,°,C(,冬用型,),维修困难度,+,++,+++,经济性,+,+++,++++,其他,需加喷封闭漆,需加喷封闭漆,不需加喷封闭漆,表,7,三种富锌底漆性能对比,项目水基富锌底漆溶剂型无机富锌底漆环氧富锌底漆表面处理Sa3,17,表 8 2007年我国重防腐涂料行业中富锌底漆产量分析,,品名,产量 万吨,市场份额,%,环氧富锌底漆,11.4,60,醇酸性无机富锌底漆,5.0,27,水性无机富锌底漆,1.6,8,其他,1.0,5,合计,19.0,100,关于富锌底漆锌粉含量的标准,国际标准,ISO12944-5(1998),规定:富锌底漆不挥发中锌粉含量不低于,80%,(质量分数),锌粉颜料符合,ISO3549,规定。
中国部颁标准,HG/T 3668-2000,规定:不挥发分中的金属锌含量:无机富锌底漆不低于,80%,,有机富锌底漆不低于,70%,表 8 2007年我国重防腐涂料行业中富锌底漆产量分析品名产,18,厚膜型环氧底漆:有环氧铁红底漆、环氧磷酸锌底漆、环氧玻璃鳞片底漆、环氧云铁底漆,环氧云铁底漆(防锈漆):环氧树脂+片状云母氧化铁,与环氧云铁中层漆不同,环氧磷酸锌底漆:无毒防锈颜料、厚膜型底漆、环保型涂料,可作底漆、中层漆、亦可作面漆,用途广泛醇酸底漆(云铁、铬粉铁红、磷酸锌……),钢结构加工行业中,占底漆用量1/4以上;,属可持续性发展涂料;,发展方向:,高油度醇酸树脂涂料;,高固体份醇酸涂料(达50%),VOC低,一次膜厚50-80,µm;,改性醇酸涂料,性能好,醇酸铝粉漆可耐高温230°C;,注意事项,:醇酸底漆只能配套醇酸面漆,厚膜型环氧底漆:有环氧铁红底漆、环氧磷酸锌底漆、环氧玻璃鳞片,19,中层漆,,作用:是配套涂层的关键所在,承上启下,与底漆和面漆保持良好附着力;,增加涂层总厚度,,提高涂层屏蔽能力,降低成本;,提高整体涂层丰满度,提高面漆装饰性种类:,环氧云铁中层漆(最常用),与环氧,云铁防锈漆不同,增加了填料、云母氧化铁(,MIO)用量,片状颜料在漆膜中均匀分布。
见图2),中层漆,20,图2 云母氧化铁(片状颜料)对腐蚀介质渗透的良好阻隔作用,,不同的涂料厂有不同的,MIO,中层漆,有不同的涂装间隔,时间,3,月,-,不限厚膜型,MIO,中层漆,有的体积固含量可达,80%,,单道施工膜厚,DFT=100-300,µm,图2 云母氧化铁(片状颜料)对腐蚀介质渗透的良好阻隔作用不同,21,环氧磷酸锌中层漆,Hempel、Kansai、Frei等国家著名公司的环氧磷酸锌涂料,用途:作底漆、中层漆、面漆均可,施工性能:体积固含量高、单道施工DFT=100微米,干燥迅速,甚至可以wet on wet,涂装间隔不限,,其他:有氯化橡胶、丙烯酸等中层漆,环氧磷酸锌中层漆,22,面漆,,作用:,遮蔽太阳光紫外线以污染大气对涂层破外作用,抵挡风雪雨水;,良好的美观装饰作用(重防腐涂料对光泽度要求,不高)种类:,醇酸面漆:只能复涂在醇酸底漆上,不能复涂在富锌底漆上氯化橡胶面漆:是九十年代末钢结构行业主要面漆1995年蒙特利尔法规:停止、限制使用CCl,4,、2010年完全停止我国尚无相应法规面漆,23,表 9 氯化橡胶涂料的优缺点,优点,缺点,1,漆膜的水蒸气和氧气透过率极低,仅为醇酸树脂的,1/10,,具有良好的耐水性和防锈性能,2,氯化橡胶在化学上呈惰性,具有良好的耐酸性和耐碱性。
可以用在混凝土等碱性基材上面,3,氯化橡胶涂层有良好的附着力,它可以被自身的溶剂所溶解,所以涂层与涂层之间的附着力很好,涂层即使过了一两年,其重涂性仍然很好,4,氯化橡胶涂层干燥快,不受环境湿度的限制,可以在冬天使用,1,氯化橡胶涂料由于是热塑性涂料,在干燥环境下,130°C,时会分解,潮湿环境下,60°C,时就开始分解所以温度不宜高于,60-70°C,2,氯化橡胶不耐芳烃和某些溶剂,3,氯化橡胶涂层能耐矿物油,但是长期接触动植物油和脂肪等,漆膜会软化膨胀,4,化学品储罐和化工设备内壁不宜使用氯化橡胶,化学品的浸溶会破坏漆膜,表 9 氯化橡胶涂料的优缺点优点缺点1 漆膜的水蒸气和氧气透,24,丙烯酸面漆:单组份、施工方便,是氯化橡胶面漆最好替代品高耐候性的三种重防腐蚀面漆,丙烯酸聚氨酯面漆,是目前钢结构行业应用最多的面漆,占,60%,以上;无最大涂装间隔的要求,符合钢结构涂装工艺;价廉物美、性价比高氟碳面漆,以,FEVE,为主要基料的氟碳面漆,可最大限度抵抗紫外线辐射有机改性的聚硅氧烷涂料,有两种:以氢化环氧树脂改性的聚硅氧烷面漆(第一代),以丙烯酸树脂改性的聚硅氧烷面漆(第二代),高耐候性:,高固体份、低,VOC、无异氰酸酯;,低粘度,易控制湿膜厚度,减少损耗;,可直接复涂于富锌底漆上,省略中层漆涂装。
丙烯酸面漆:单组份、施工方便,是氯化橡胶面漆最好替代品25,表 10 常用防腐面漆比较,,防腐面漆品种,项目,丙烯酸聚氨酯涂料,氟碳涂料,有机硅改性聚硅氧烷涂料,基料,含羟基丙烯酸酯,FEVE,氟树脂,有机硅改性聚硅氧烷,固化剂,异氰酸酯,异氰酸酯,聚胺,键能,C-C,键,358KJ/mol,C-F485KJ/mol,Si-O,键,445KJ/mol,固体分体积分数,%,50,40,70-90,干膜厚度范围,µm,40-50,30-40,60-150,耐光性,++,++++,+++,保色性,+++,++++,++++,防腐性,++,+,++++,施工性,++++,++,+++,安全健康及环保,++,+,++++,市场业绩,++++,++,++,标志性工程,北京大剧院,鸟巢,水立方,,表 10 常用防腐面漆比较 防腐面漆品种丙烯酸聚氨,26,重防腐涂料配套体系的建立,,标准:,ISO 12944-1998标准,钢结构重防腐涂料体系,配套涂层 最高防腐年限提法>15年,14713-1998标准,金属热喷涂(Zh、Ae、Zh-Ae合金、Ae-Mg合金)+重防腐涂料复合涂层,涂层最大使用寿命>25年,选择过程:,,聚硅氧烷涂料,环氧云铁中间漆,底材防锈处理,金属热喷涂,无机富锌底漆,环氧富锌底漆,环氧封闭漆,-,连接漆,面漆选择,丙烯酸聚氨酯,氟碳面漆,,,,,,,,,,,,,,,,,,重防腐涂料配套体系的建立聚硅氧烷涂料环氧云铁中间漆底材防锈处,27,钢结构涂装体系举例说明(见下表 11),腐蚀环境,ISO 12944 C4(沿海腐蚀环境),,,涂层系统,涂层,涂层产品,干膜厚度/微米,金属热喷体系,金属喷涂,锌、铝或锌铝合金,120~160,,封闭漆,环氧封闭漆,不计厚度,,中间漆,环氧云铁中间漆,100,,面漆,脂肪族聚氨酯面漆,80,高性能涂料系统,底漆,环氧富锌底漆,75,,中间漆,厚浆型环氧云铁中间漆,125,,面漆,脂肪族聚氨酯面漆,80,,底漆,无机富锌底漆,80,,封闭漆,环氧封闭漆,30,,中间漆,厚浆型环氧云铁中间漆,100,,面漆,脂肪族聚氨酯面漆,80,,底漆,厚浆型改性环氧涂料,2*100,,面漆,脂肪族聚氨酯面漆,80,超耐候性涂料系统,底漆,环氧富锌底漆,75,,中间漆,环氧云铁中间漆,125,,面漆,聚硅氧烷涂料/氟碳面漆,80,钢结构涂装体系举例说明(见下表 11)腐蚀环境ISO 129,28,推广高固体分的重防腐涂料是重防腐涂料主攻环保方向。
高固体分涂料针对一般溶剂型涂料而言固体分高达65%以上(以质量分计),,体积固体分高,有机溶剂含量减少30~50%,有利环保;,体积固体分高,在相同规定膜厚的前提下,单位面积的涂料用量少,节省成本;,体积固体分高,无气喷漆一道可达100~400微米,缩短施工道数,加快工程进度重防腐涂料的发展方向,推广高固体分的重防腐涂料是重防腐涂料主攻环保方向重防腐涂料,29,项目,底漆,,中间漆,,面漆,,,传统产品,改性环氧漆,传统产品,环氧云铁中间漆,传统产品,聚氨酯面漆,体积固体分(%),50,82,54,82,50,63,VOC(g/l),450,150,430,180,450,320,干膜厚度,µ,m,150,150,150,150,80,80,施工涂层数,2~3,1,5~8,1,2,1,理论用量(l/m,2,),0.30,0.18,0.3,0.18,0.10,0.08,表,12,传统涂料与高固体分涂料产品的比较,降低基料的相对分子质量,高固体分涂料的技术关键 降低粘度,提高溶解性,,项目底漆中间漆面漆传统产品改性环氧漆传统产品环氧云铁中间漆传,30,推广无溶剂涂料,无溶剂涂料又称活性稀释剂涂料。
是以环氧树脂无溶剂涂料为主,其中活性溶剂在成膜过程中参与反应,不会挥发进入大气层涂层特点:,一次施工可达很高的干膜:300~1000微米;,附着力好,可自作底-面漆;,超低VOC水平(小于25g/l),不含可燃易燃溶剂;,涂膜无孔耐酸、耐碱、耐化学品性能强耐磨、耐冲击,有优异的物理性能;,涂料施工:,不能用稀释剂调节施工粘度;,采用加热涂料方法来降低粘度,温度上升10°C,粘度下降一半,加速固化反应后,缩短混合使用期,采用双组份无气喷漆机推广无溶剂涂料,31,水性重防腐涂料的发展,,随着涂料技术水平的提高和生态环境法规的制订,水性重防腐涂料在我国得到了迅速的发展分三个阶段:,1.水性无机富锌底漆(一枝独秀),1995年~至今 上海门普莱新材料公司,中船总公司船舶工艺所 国内工厂,江苏兰陵化工公司,,2007年 40~50家 1.6万吨 比重8%,,重点工程:浦东、杭州、宁波国际机场,北京大剧院,奥运羽毛球馆,世博会中国馆、阳光谷,亚运会游泳馆,,水性重防腐涂料的发展,32,状况:,已形成批量生产地基础(原材料国产化、工艺先进、质量稳定),价格合理,适应国内市场,配套性能优异,,特点明显:,施工安全、无毒、无火灾危险,低,VOC,,符合环境法规,高性能:防腐蚀性能优异、耐热、抗静电,适应高压无气喷涂,无最大涂装间隔限制,对表面处理的要求从,ISO8501 Sa3,级下降到,Sa2.5,状况:,33,2.以集装箱为主的系列配套:,2000,-,2007至今,深圳维新制漆开发水性集装箱涂料,水性环氧富锌底漆(包括车间底漆),水性环氧磷酸锌中层漆(兼作内面漆) 投资3000,-,4000万,水性丙烯酸面漆,,通过美国K.T.A认可、内面漆通过美国F.D.A认可,技术上是成功,的,,,1000 TEU container,;深圳维新、,Hemple,、中远关西、中涂,等,2008,年已经做了,3000,个,TEU,。
2.以集装箱为主的系列配套:,34,3. 工业水性重防腐涂料:2002至今,起步:水性环氧地坪涂料:……浙江……,配套:水性无机富锌底漆(或水性环氧富锌底漆),水性环氧磷酸锌中层漆,水性丙烯酸面漆,,Jotun, AkzoNobel, PPG (Sigma,Ameron), NipponPaint, K.C.C., Kansai等国外大公司均有上述配套,并投入批量生产,逐步扩大市场,兰陵、开林、石家庄金鱼等亦有相类似产品水性环氧涂料体系特点:,对各类底材有良好的附着力;,固含量高,VOC低,对空气污染小,以水作分散介质,无味、不燃、安全性高,快干,在20°C、RH=70%下,2小时指触干,最低固化温度为15°C,耐磨性强、耐化学品性也高3. 工业水性重防腐涂料:2002至今,35,水性丙烯酸涂料系列特点:,水性丙烯酸面漆具有良好耐候性、耐紫外线、耐水、保光保色性(但对水、氧气屏蔽性不好),施工性好45分钟可达实干,2小时后能重涂,能在5摄氏度时使用,水性丙烯酸底漆、面漆配套体系防耐蚀性能优异,配套性能好水性丙烯酸面漆可与水性丙烯酸底漆、水性环氧底漆、中层漆配套,也可与溶剂型的中层漆、底漆涂层上面,形成复合涂层,水性丙烯酸涂料系列特点:,36,存在主要问题:,价格:比溶剂型涂料贵,2007年底环氧富锌底漆 溶剂型 水溶性,价格(元/公斤) 32.0 90.0,锌粉含量(%) 70 70,涂装流水线与设备,无气喷漆机 专用贵3~4万元,烘干设备等,涂装技术 如水性环氧为例,环境条件要求高,RH小于85%,Pot life时间短。
不受温度影响(温度低,Pot life时间不会延长),水性富锌底漆,喷漆压力小于15.0MPa,,存在主要问题:,37,低表面处理涂料,,定义:Surface-tolerant coating(直译表面容忍性涂料),作用:,可以复涂在手工或动力工具打磨的钢材表面,ISO 8501,St2-St3级;,可以复涂在高压水喷射除锈后、有“闪锈”的钢材表面;,可以复涂在环氧、聚氨酯、醇酸等相涂层上,不会发生相,容性的问题,旧涂层升级,,,涂层寿命,>,15年,低表面处理涂料涂层寿命>15年,38,种类:,1. 低表面处理改性环氧涂料,Mastic环氧涂料:体积固含量80%,VOC低,一次高压无气喷涂可得100~400,µm,产品:Jotun Mastic universoy——北京国际机场航空油库,Sigma 620,630——高桥石化,Kansai Nefort——重庆石板水库,AkzoNobel 670HS——外高桥电厂,NipponPaint EP20——世博会吊机,Rustolin 9100——南浦、杨浦大桥,开林“通用底漆”——高桥50万平方米设备维修,,种类:,39,2. 湿固化聚氨酯涂料,是新型的低表面处理涂料,性能:有单组分,也有双组分的,,可以,在,RH大,于,95~98%、气温在0摄氏度以下施工,体积固含量60%,渗透性强,美国Rust,-Oleum,9800聚氨酯 用于金门大桥的维修,性能优异。
双组分,RH大于95-98%,气温在-10°C以下施工,钢材表面允许潮湿(没有流动的水),钢材表面无松动的锈,底面两用,保光保色,光泽度足,可用于混凝土、木材和所有金属表面,国内工程业绩多:上海浦东干部学院,徐浦、南浦、杨浦大桥维修,可用于包括氯化橡胶、丙烯酸等旧涂层的复涂,2008,年南浦大桥钢下梁大修工程,5,万平方米,采用了,Rust-Oleum,低表面处理涂料2. 湿固化聚氨酯涂料,是新型的低表面处理涂料,40,(二)重防腐涂料涂装施工,1. 定义,,,将钢结构喷漆前表面处理、重防腐涂料的喷漆、干燥、固化成膜整个工艺方法与过程,以及与此相关的技术上管理上的活动,成为钢结构的涂装二)重防腐涂料涂装施工1. 定义,41,2. 目的,(1)防止或延缓钢结构锈蚀,达到使用寿命,(2)防止钢材损伤和磨损,具有特定使用价,值,(3)使钢结构呈现装饰作用,传达标志信号,(4)发挥特种功能,如防污、示温、发光、,隔音……,2. 目的 (1)防止或延缓钢结构锈蚀,达到使用寿命,42,3.,重要性,(1)三分涂料,七分涂装,(2)涂装工艺比电焊工艺更重要,(3)发展涂装工艺必要性,(,4,)涂料涂装整体发展,3. 重要性 (1)三分涂料,七分涂装,43,二. 涂装工艺,(一)工艺流程:,,1.,有预处理机及流水线,,预处理机及流水线 冷加工、成型 部件组装、焊接 焊缝等打磨处理 预涂装 喷底漆 喷中层漆 喷第一道面漆 运至施工现场 总装焊接 焊缝打磨处理、补涂层漆、中层漆 统喷第二道面漆 检查质量 修补 交验。
钢板 开卷 剪切,型钢 剪切,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,二. 涂装工艺(一)工艺流程:预处理机及流水线 冷加,44,预处理机及流水线:,,,钢板 抛丸 喷车间底漆20um 烘干 冷加工 ……,型钢 抛丸 装运 部件组装 ……,,,,,,,,,,预处理机及流水线:,45,2.,无预处理机及流水线,冷加工、成型 部件组装、焊接 喷砂除锈 焊缝处理 预涂装 喷底漆 喷中层漆 喷第一道漆 运至施工现场 总装焊接 焊缝打磨处理、补涂底漆、中层漆 统喷第二道面漆 检查质量 修补 交验钢板 开卷 剪切,型钢 剪切,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2. 无预处理机及流水线冷加工、成型 部件组装、焊接,46,3.,设计正确的工艺流程,(1),表面处理方法以抛丸为好,有利于质量、环境、降低成本,(,2,)焊缝处理预涂是必不可少的涂装关键,(,3,),第二道面漆前,均在车间内进行;,(,4,)氯化橡胶面漆、丙烯酸面漆、丙烯酸聚氨酯面漆均属可复涂涂料,没有重涂间隔限制。
3. 设计正确的工艺流程 (1)表面处理方法以抛丸为好,有利,47,(二)表面处理,表面处理质量是决定涂膜质量的关键因素,影响,程度达50%,,1.,目的,,(,1,)清洁度:,GB8923-88 ISO8501-1,Sa 2½,,,机械除锈,,St 2,手工或风电动工具除锈,,P3,钢材表面缺陷处理等级,(,ISO8501-3,),(二)表面处理 表面处理质量是决定涂膜质量的关键因素,影响,48,(2)粗糙度,,钢材机械除锈后,表面形成的微观不平度图1),膜厚D,·,F,·,T(um)=Rz粗糙度(um),×,3,Rz=Ra,×,(4—6),(,3,),喷砂后,提高钢材抗疲劳、应力腐蚀能力喷丸可使钢材常温疲劳极限提高,1.35,倍2)粗糙度(3)喷砂后,提高钢材抗疲劳、应力腐蚀能力49,图,1,表面粗糙度,图 1 表面粗糙度,50,2. 表面处理方法,(1)工程中,热轧钢材用200#,溶剂汽油(松香水)局部擦揩,稀释剂及溶剂危险性大;,冷轧钢板表面用油封,不能采用此法2,)手工和动力工具除锈,手工,动力: 风动,电动,(,3,)喷砂机,它是一种连续高速度输送磨料的压力容器,是喷砂工艺的主体。
图,2),,,焊缝处理、地表面处理、多用途底漆2. 表面处理方法 (1)工程中,热轧钢材用200#溶剂汽油,51,图,2,单缸压出式喷丸缸结构示意图,图 2 单缸压出式喷丸缸结构示意图,52,施工关键,压缩空气经过油水分离器,磨料选择 粒度:,质地:石英砂—淘汰,铜矿砂—重复用两次,钢丸,钢丝段,棱角钢砂,颗粒度:>1mm时,钢板厚 >6mm,喷枪角度与距离:,距离 200—400mm,角度 45-75°,,,循环使用,施工关键 压缩空气经过油水分离器循环使用,53,项目,工作参数,喷嘴孔径/cm,0.8,有效压力/MPa,0.6,压缩空气消耗量/(m³/min),3.6,消耗功率/kW,20,磨料循环量/(kg/h),340,,表 喷砂机工作参数,其他工作参数:见下表 “喷砂机工作参数”,防尘与安全,项目工作参数喷嘴孔径/cm0.8有效压力/MPa0.6压缩空,54,(4)抛丸,适当的选择磨料:,钢质磨料寿命长,钢丸 I,钢丝切段 III,棱角钢砂 II,抛射磨料处理除锈,也称为抛丸除锈,是利用抛丸设备高速旋转的叶轮将磨料(砂、丸、钢丝段等)抛向钢铁表面,产生打击和磨削作用来达到除锈的目的,在船舶和钢板预处理流水线中应用很广。
4)抛丸适当的选择磨料:钢质磨料寿命长抛射磨料处理除锈,也,55,颗粒直径:,0.8~1.2mm,硬度:,±60HV ± 2HRC,密度:,g/cm³,,钢丸 ≥,7.4,,棱角钢砂 ≥,7.6,,钢丝切断 ≥,7.5,颗粒直径: 0.8~1.2mm,56,钢材等传输速度:,无级调速,3.5米/分钟—6.5米/分钟,抛丸器数量与质量:,数量: 4——12只,厚板——薄板 8只比4只抛丸量提高20%,质量:选择耐磨损好的叶片球墨铸铁 40小时使用时间,低铬稀土白口铸铁 200-328小时,有效射程及可抛面积:,直径500mm抛丸器,射程在5米以内,抛丸效果好抛距增加1米,动能损失10%喷射速度<50m/s时,不能去除氧化皮钢材等传输速度: 无级调速,57,抛丸机工作参数:,见下表 “Pangbon公司抛丸机工艺参数”,项目,工艺参数,叶盘直径/mm,500,叶片有效宽度/mm,62,电机功率/kW,20-40,电机转速/(r/min),1800-2600,抛丸量/(kg/min),200-250,磨料速度/(m/s),60-80,表,Pangbon,公司抛丸机工艺参数,抛丸机工作参数:见下表 “Pangbon公司抛丸机工艺参数,58,(三)喷漆工艺,1.,车间底漆的喷漆,,车间底漆,,品种: 环氧铁红、环氧富锌、无机硅酸锌,膜厚 DFT: 15~20um,优异的加工性能,优异的焊接性能,与底漆的配套性能良好,(三)喷漆工艺1. 车间底漆的喷漆,59,无气喷漆机:,富锌专用喷漆机,生产厂家,牌号,压缩比,最大输出流量,WIWA,38032,32:1,38.0(t/min),Graco,BULLDOC,32:1,11.0,重庆长江,OPT9C,32:1,56.0空载,,OPT3256C,32:1,56.0,自动喷枪:,上下两把(长江、,WIWA,、,Graco,),计算流量、喷嘴类型、移动速度,钢板传输速度,:,无级调速,3.5~5.0,米,/,分钟,无气喷漆机:富锌专用喷漆机生产厂家牌号压缩比最大输出流量WI,60,工艺条件 见下表,,,,厂商,项目,K.C.C,HEMPLE,SKS,KANSAI,混合比(体积比),4:1,4:1,16:4,13:1,混合试用期(20℃)/h,8,8,5,12,稀释剂(充分搅拌),05,0857(快干),0845(普通),600BS(快干),600ST,810986(标准),810987(夏季),810985(冬季),推荐喷嘴(GRACO),817,817,817,817,喷漆压力/Mpa,13.5~,13.5~,13.5~,12.0,湿膜/um,40,40,40,37,干膜/um,最大重涂间隔/d,最小重涂间隔/min,固体分/%,理论涂布率/(㎡/L),相对密度,闪点/℃,贮存期/a,15,30(20℃),指触干,45(体积),22.5,2.2,25,1,15,30(20℃),15,49(体积),16.3,2.4,25,1(20℃),15,30(20℃),6,44(体积),11,2.5,24,1(20℃),20,30(20℃),15,83(质量),43g/㎡·10um,2.32,21,1(20℃),工艺条件 见下表 厂商K.,61,2. 喷涂方法,刷涂:,预涂装必不可少。
a. 损坏区域的局部修补,b. 角和边的切割处涂漆,c. 在裂缝或腐蚀出现的凹坑处有良好的渗透作用,d. 一些特殊关键部位,喷涂易造成破坏如机器、马达等,部位,只能用手工涂刷,e. 对焊缝饰钉、法兰、角落的预涂,滚涂:,不提倡应用于重防腐涂料,特别是底漆空气喷涂:,不提倡应用于重防腐涂料,漆膜装饰效果好2. 喷涂方法刷涂: 预涂装必不可少62,无气喷涂,原理:,无气喷涂是使涂料通过加压泵(0.14~0.69MPa)被加压,通过特制的硬质合金喷嘴(0.17~1.8mm)喷出,其速率非常高当高压漆流离喷嘴到达大气后,随着冲击空气和高压的急剧下降,涂料内溶剂剧烈膨胀而分散雾化,高速地涂敷在被涂物件上因涂料雾化不用压缩空气,所以称之为无空气喷涂无气喷涂原理:,63,优点:,,ⅰ.,涂装效果高有些现代化的钢结构厂生产中,属于高速度,快节奏,的流水线作业,只有无气喷涂才能适应钢结构涂装的需要按重庆,长江机械厂的测试,该厂生产的,QPT6528,无气喷漆机每小时涂装面,积可在达,400-1000㎡,;,ⅱ.,可喷涂高固体含量,厚膜型涂料一次喷涂即可达到规定膜厚的要,求同时能有效控制和提高膜厚质量,减少损耗;,ⅲ.,无气喷涂对涂料飞散较少,因可不加或少加稀释剂施工,有机渗剂,挥发量减少,有利于环境保护;,ⅳ.,因喷射雾化的涂料中不混有压缩空气、油、水等杂质,加上涂料压,力高,涂料射向钢材表面后渗透力强,层间附着力好。
对复杂工件,有较好的涂覆效果;,ⅴ.,无气喷涂有利于实施喷涂工艺自动化作业优点:ⅰ. 涂装效果高有些现代化的钢结构厂生产中,属于高,64,,不足之处,无气喷涂存在以下不足之处:,,,涂料的喷出量和喷幅不能调节,要调节的话只能更换喷嘴;,涂抹的外观质量比空气喷涂差,不适应在装饰要求较高的,喷涂工艺上应用;,由于喷出的压力较高,操作不妥的话,存在不安全因素高不足之处无气喷涂存在以下不足之处:,65,无气喷漆机技术条件,ⅰ.,喷气压力:,,依据重防腐涂料的说明书,确定喷涂该涂料所需的喷漆压力,和进风压力富锌底漆压力,<15Mpa,,,公式:喷漆压力(,Mpa,),=,进风压力(,Mpa,),×,压缩比,,无气喷漆机技术条件ⅰ. 喷气压力:,66,ⅱ. 喷嘴的选择:,技术参数:喷距 35cm,孔径 决定于流量,喷幅 扁形的幅度,,Graco 163-319 长江 16Z25,喷幅:2×3英寸=15.2cm 喷幅 25cm,孔径:0.19英寸=0.48mm 流量1600cc/min,(喷富锌底漆),选择依据: 涂料类型,被涂物结构,规定膜厚,操作工人的姿势与习惯,ⅱ. 喷嘴的选择:,67,,ⅲ.,无气喷漆机类型选择,,富锌等用泵,加热喷涂装置,双组份喷漆泵,WIWA,Graco,,各种不同配比,ⅲ. 无气喷漆机类型选择各种不同配比,68,3. 喷漆前准备,开桶:,核对品种、牌号、颜色、相应稀释剂,搅拌:,A组分 充分搅拌,B组分 充分搅拌,稀释剂:,A+B 稀释剂,熟化期:,双组份涂料预反应期约20~30min,目前不需要,使用期:,pot life,聚脲:与无漆剂环氧等只有0.5h,,A+B,充分搅拌,,,3. 喷漆前准备 开桶: 核对品种、牌号、颜色、相应稀释剂A,69,4. 无气喷漆作业要求,,喷漆距离,30~35cm,,喷漆手势,(见下图),,4. 无气喷漆作业要求 喷漆距离 30~35cm,70,喷雾雾幅的重叠,:30~50% (见下图),喷枪移动速度,: 视涂装物保持均匀速度,喷漆顺序:,天热,箱型结构:,顶板—端板—左右侧板,,喷雾雾幅的重叠:30~50% (见下图)喷枪移动速度: 视,71,5. 喷漆环境条件,温度:,各种涂料对施工环境温度要求不同,常规环氧涂料10℃以下无法施工;,(除低温固化环氧条件),温度过高,易形成干喷;,温度过高,缩短混合使用时间。
相对湿度:,一般涂料在相对湿度>85%时,就不能喷漆施工5. 喷漆环境条件 温度:,72,露点:,,定义:在环境相对湿度和温度条件下钢板表面开始结露的湿度只有当钢板温度大于露点温度3℃时,即可开始涂装施工无机硅酸锌底漆,在气温高,相对湿度较低的环境条件下,必须洒水,提高湿度露点:,73,(四)重防腐涂料的干燥与固化,1.,类型:,物理干燥型涂料……一般单组份涂料,化学,固化型涂料,……一般双组份涂料,,2.,干燥程度:,指干,半硬干,完全干燥,适宜装配,(四)重防腐涂料的干燥与固化1.类型:,74,3. 干燥与固化的方法,,①,自然干燥:,时间长,漆膜易污染,环境污染,潮湿,漆膜易泛白,温度高,易成针孔,,②,加热固化:,设置烘干室是最好的办法,干燥速度快,适宜流水线涂装;,增强涂层的物理机械性能;,少占用场地、设备;,有效进行环保处理优点,3. 干燥与固化的方法 干燥速度快,适宜流,75,谢谢大家,谢谢大家,76,。