殷 勇 （中遠關(guān)西涂料化工（天津）有限公司，天津 300457）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，各項大型和超級工程不斷涌現(xiàn)，使得建造工程所需的大量鋼鐵的防腐蝕保護工作日益突出。如繼續(xù)采用之前傳統(tǒng)的全部現(xiàn)場涂裝施工方式不僅不利于現(xiàn)場施工管理，而且延長了涂裝施工周期、大幅增加施工成本，還會造成現(xiàn)場的環(huán)境污染。因此當(dāng)前的大型和超級工程基本都采用模塊化施工，預(yù)先涂裝完成底漆和中間漆，到現(xiàn)場組裝后統(tǒng)一噴涂面漆。這種施工方式雖然能夠較好地滿足現(xiàn)場施工要求和進度，但是對于涂層性能的要求也相應(yīng)提高。一般來說環(huán)氧底漆和中間漆的耐候性較差，各個分裝模塊在運輸和吊裝過程中不可避免地會出現(xiàn)剮蹭甚至脫落現(xiàn)象，現(xiàn)場組裝后需要重新進行局部拋丸打砂處理并且需對全部的底漆或中間漆進行拉毛處理后才能涂裝面漆。經(jīng)粗略估計，一般現(xiàn)場涂層修補面積大約占到項目整體涂裝面積的20%～30%，反復(fù)涂覆作業(yè)不僅浪費了涂料、延長了工期、增加了建造成本、同時對現(xiàn)場的環(huán)境造成了重復(fù)污染。因此，有必要開發(fā)一種具有一定耐腐蝕能力、易于涂裝，免于在現(xiàn)場重復(fù)打磨和涂裝的臨時保護涂料，其發(fā)展前景廣闊。

這種臨時保護涂料又稱為可剝離涂料，其涂裝方便、干燥迅速，可在底材表面形成一層耐候性能優(yōu)良并且易于剝離的臨時保護性涂膜，在運輸、貯存過程中起臨時保護作用，在現(xiàn)場涂裝工作開始前撕掉該層涂膜，以達到保護鋼結(jié)構(gòu)底材或被保護涂層的目的和方便后續(xù)施工工作的展開。本研究對自制可剝離涂層的常規(guī)老化性能試驗及施工工藝進行了介紹。

1 可剝離涂層的常規(guī)老化性能試驗

1.1 可剝離涂層的常規(guī)防腐蝕性能試驗

1.1.1 試驗樣板底材

根據(jù)涂裝施工現(xiàn)場的實際情況，試驗樣板底材設(shè)定為噴砂板，軟鋼板，涂覆有環(huán)氧涂層（140～200 μm）的不銹鋼板，樣板尺寸為150 mm×75 mm×2 mm?？蓜冸x涂層涂裝膜厚43～54 μm。

相關(guān)試驗項目及對應(yīng)的試驗方法見表1。

表1 試驗項目與試驗方法Table 1 Test items and test methods

1.1.2 試驗結(jié)果

可剝離涂層的常規(guī)防腐蝕性能試驗結(jié)果見表2。

表2 可剝離涂層的常規(guī)防腐蝕性能試驗結(jié)果Table 2 Common anticorrosion test results of stripping coat

1.1.3 小結(jié)

通過對不同底材上的可剝離涂層的常規(guī)防腐蝕性能試驗，可以得出以下試驗結(jié)論：

（1） 經(jīng)300 h鹽霧和氙燈老化試驗后，各種底材試驗樣板上的可剝離涂層均未發(fā)生脫落，起泡，銹蝕現(xiàn)象；

（2） 經(jīng)300 h鹽霧和氙燈老化試驗后，各種底材上的可剝離涂層一次性整張剝離性能優(yōu)良。

2 可剝離防護涂層的循環(huán)老化性能試驗

為進一步驗證該可剝離涂層在后期現(xiàn)場使用過程中的性能，由國電投上海工程公司牽頭聯(lián)合哈工大威海分校就自制可剝離涂層的循環(huán)老化性能進行試驗。

因核電站施工現(xiàn)場實際情況是涂裝完核級環(huán)氧涂層后的碳鋼結(jié)構(gòu)模塊及不銹鋼設(shè)備在運輸及現(xiàn)場長期堆放過程中需要用可剝離涂層進行防護，因此主要測試樣板底材設(shè)定為不銹鋼板和涂覆核級環(huán)氧涂層的樣板。試驗執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)ISO 20340—2009《涂料和清漆 海上和相關(guān)結(jié)構(gòu)防護涂料系統(tǒng)的性能要求》。分別按照GB/T 1771—2007《色漆和清漆 耐中性鹽霧性能的測定》和GB/T 1865—2009《色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射曝露濾過的氙弧輻射》的試驗條件進行耐鹽霧試驗和氙燈試驗。氙燈老化和鹽霧試驗交替循環(huán)進行，結(jié)合施工現(xiàn)場堆放時間和ISO 20340—2009測試標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定為12個循環(huán)周期，每個循環(huán)周期為7 d，見表3。

表3 試驗循環(huán)周期表Table 3 The cycle test sheet

2.1 試樣制備

試驗樣板規(guī)格及數(shù)量見表4。

表4 試驗樣板規(guī)格及數(shù)量Table 4 The test panels specification and quantity

2.2 試驗底材處理要求

（1） 鋼結(jié)構(gòu)底材：對底材進行噴砂處理，要求底材的除銹等級必須達到ISO 8501—1中Sa 2.5級，底材粗糙度為30～50 μm；同時要求表面清潔度達到ISO 8502—3標(biāo)準(zhǔn)的≥2級的要求。清洗標(biāo)準(zhǔn)參照SSPC-SP 1。

（2） 不銹鋼底材：徹底去除不銹鋼底材表面的油跡及其他沾污，用適當(dāng)規(guī)格砂紙對其表面進行打磨，使其具有一定粗糙度并吹掃干凈，表面清潔度達到ISO 8502—3標(biāo)準(zhǔn)的≥2級的要求。

（3） 可剝離涂層涂裝膜厚實測值52～61 μm。

2.2.1 試驗結(jié)果

經(jīng)過12周期循環(huán)老化試驗后，不同底材樣板的試驗結(jié)果見表5。

表5 可剝離涂層循環(huán)老化試驗結(jié)果Table 5 The cycling aging test results of stripping coat

2.2.2 小結(jié)

（1） 經(jīng)過循環(huán)老化試驗進一步證明研制的可剝離涂層的耐腐蝕性能優(yōu)良且極易剝離；

（2） 老化試驗后，可剝離涂層的光澤都有增高趨勢，說明研制的可剝離涂層耐自然老化性能和耐光性能優(yōu)異。

3 可剝離涂層的自然老化試驗

在實驗室進行加速老化試驗考察可剝離涂層性能的同時，其在自然腐蝕條件下的老化性能試驗于2016年3月在山東海陽市核電設(shè)備廠進行。

試驗涂裝樣板面積約2.5 m2，事先涂覆核級環(huán)氧涂料，膜厚約200 μm?？蓜冸x涂層涂裝膜厚53～78 μm。經(jīng)過18個月的C5M海洋腐蝕環(huán)境下自然曝曬，試驗結(jié)果見表6

表6 可剝離涂層戶外曝曬試驗結(jié)果Table 6 Exposure test results of stripping coat at outdoors

4 可剝離涂料的施工工藝

可剝離涂料的涂裝流程如下：

底材處理→吹掃干凈→涂裝可剝離涂層→干燥成膜。

在進行正式涂裝前，應(yīng)對相關(guān)底材表面缺陷進行處理，包括：

（1） 將鋼材或不銹鋼底材邊沿的飛邊毛刺和瓦斯切割面打磨光順；

（2） 去除飛濺雜質(zhì)；

（3） 凹坑、夾層等鋼材表面缺陷通過砂輪或焊接進行修整；

（4） 焊縫接頭、咬邊、凸出處打磨光順；

（5） 徹底清除碳鋼，不銹鋼或涂覆涂層表面的酸、堿、鹽和油脂等雜質(zhì)。

涂裝環(huán)境要求如下：

（1） 環(huán)境溫度在5～40 ℃之間為宜，如溫度過低將影響涂層的干燥程度；

（2） 環(huán)境空氣相對濕度＜85%；

（3） 基層表面溫度應(yīng)高于空氣露點3 ℃。

涂裝方式推薦無空氣或有空氣噴涂。無空氣或有空氣涂裝設(shè)備的噴嘴口徑和噴嘴壓力等技術(shù)參數(shù)應(yīng)按所噴涂涂料說明書的要求選用。噴涂角度、噴涂距離、噴槍移動、噴涂速度、兩槍間距等工藝參數(shù)如表7所示。

表7 噴涂參數(shù)Table 7 Spraying parameters

噴漆規(guī)則：自上向下，從里向外，先難后易。高壓無氣噴涂施工示意圖見圖1。

圖1 高壓無氣噴涂施工示意圖Figure 1 The airless spray application diagram

特別注意：風(fēng)速超過5級時應(yīng)停止噴漆作業(yè)或采取相應(yīng)措施（如用防雨布遮擋等辦法減少刮風(fēng)對噴漆的影響），然后再進行噴漆作業(yè)，以降低材料消耗，保證涂層外觀質(zhì)量。

涂裝過程中應(yīng)盡量保持工藝參數(shù)的穩(wěn)定性，特殊部位要采取變換噴涂方向、加快噴槍速度、調(diào)整噴漆間距等特殊方法予以處理；輔助施工的腳手架或?qū)I(yè)登高支架要隨時隨地移動。

5 結(jié)語

常規(guī)老化性能測試、循環(huán)老化性能測試和戶外自然老化測試的結(jié)果表明，自制可剝離防護涂層能夠滿足對大型鋼構(gòu)底材及其預(yù)先涂裝上的環(huán)氧涂層的防護要求，并且易于剝離，能夠免去對底材或原有舊涂膜進行重新打砂或拉毛處理，節(jié)省大量人工成本的同時，對現(xiàn)場施工環(huán)境也起到保護作用。這種可剝離防護涂料施工簡便，成膜迅速易干燥，經(jīng)濟性明顯，不易燃燒并且不會對涂層底材造成污染，能夠廣泛地用于相關(guān)工業(yè)防腐防護領(lǐng)域中。