劉 胤，周廣青

（南京金陵船廠有限公司，南京 210015）

0 引言

造船行業(yè)中雙組分丙烯酸聚氨酯油漆的大量應用，為減少船舶腐蝕和提高船舶的使用壽命做出了重要貢獻。但丙烯酸聚氨酯油漆在施工中存在一定的難度，容易引起漆膜的流掛、桔皮、針孔、露底問題。尤其在冬季和夏季，溫度過低、過高對油漆影響最大。

1 丙烯酸聚氨酯性質(zhì)

丙烯酸聚氨酯具有附著力強、優(yōu)良的韌性、良好的耐候性，通常配合環(huán)氧底漆配套使用在船舶的露天區(qū)域。如船舶外板水線以上區(qū)域、主甲板及居住區(qū)域等。雙組分丙烯酸聚氨酯油漆通過羥基丙烯酸樹脂分子鏈中的—OH與加入的異氰酸酯固化劑中的—NCO官能團反應，形成網(wǎng)絡結構得以固化，屬于熱固性樹脂[1]。溫度較低時，—OH與—NCO的反應活性減小，固化性能變差[2]。雙組分丙烯酸聚氨酯油漆最佳的施工溫度為 10℃～35℃[3]，在低于 5℃時固化較慢，在 0℃以下較難固化成膜。高于35℃，表面成膜差，易出現(xiàn)針孔、魚眼、干噴等問題。

2 影響丙烯酸聚氨酯的因素

丙烯酸聚氨酯影響較大的因素為：溫度、油漆狀態(tài)及施工工藝。

2.1 溫度的影響

2.1.1 溫度對粘度的影響

影響油漆粘度的直接因素為溫度。如圖1所示[4]，伴隨溫度上升，油漆粘度顯著下降。由于油漆中各種表面活性劑的存在，油漆經(jīng)過兩種組分攪拌混合后，油漆中會產(chǎn)生一定量的氣泡。施工后，漆膜中的氣泡留在漆膜中，會形成針孔，冒出表面，形成魚眼。

油漆的粘度越大，泡沫溢出時間越長，即壽命越長，對漆膜的影響越大。減小油漆的粘度，有助于提升漆膜的質(zhì)量。

圖1 溫度與粘度的關系

圖2 溫度與施工時間的關系

2.1.2 溫度對施工時間的影響

一般高分子化合物反應速率受溫度影響較大。溫度越高，化學反應速率越大。丙烯酸聚氨酯油漆同樣遵循上述規(guī)律。如圖2所示。

據(jù)近三年來噴漆時間統(tǒng)計，計算數(shù)據(jù)為一套油漆（通常為20 L）需要20 min左右，包括噴漆時位置移動等時間。因此，施工時油漆溫度在30℃以下為最佳（增減稀釋劑不計）。

環(huán)境溫度過高，尤其是夏季高溫時段的向陽面，底材溫度在 40℃以上，有時可能超過 50℃。在此狀態(tài)下施工，溶劑揮發(fā)很快，油漆表面快速形成薄膜，形成密閉的環(huán)境，來不及揮發(fā)的溶劑被表面的薄膜阻擋，表面起皺或起泡，影響圖層質(zhì)量及美觀。

由于干燥太快，油漆流平性差，表面粗糙甚至產(chǎn)生干噴現(xiàn)象。因此，環(huán)境溫度超過30℃或溫度過高的底材，不建議噴涂丙烯酸聚氨酯油漆。

環(huán)境溫度過低，油漆的粘度增加，施工困難，增加稀釋劑以降低油漆粘度。低溫下漆膜干燥性大大降低，表面較容易出現(xiàn)流掛現(xiàn)場。即使刻意注意流掛現(xiàn)象由于稀釋劑的因素，漆膜變薄而出現(xiàn)露底，進而影響漆膜質(zhì)量。

2.2 油漆狀態(tài)

影響油漆自身因素，主要在于油漆的粘度、溫度兩個方面。

影響粘度的因素為溫度及稀釋劑。提高油漆的溫度或添加稀釋劑會減小油漆的粘度，但伴隨著溫度的增加，是施工時間的減少。環(huán)境溫度低時，提高油漆自身溫度成本較大，通常添加稀釋劑降低油漆粘度。但隨著稀釋劑的增加，會產(chǎn)生流掛、桔皮、露底等漆病。噴涂設備增加加熱裝置可解決稀釋劑問題，但成本也隨之上升。

2.3 施工工藝

施工工藝的影響主要在于噴涂設備的調(diào)節(jié)和施工過程中的控制兩方面。

2.3.1 噴涂設備

優(yōu)良的噴涂設備，可提高漆膜質(zhì)量。環(huán)境溫度較低時，大壓力的噴漆設備能夠減少稀釋劑的使用，減少漆膜流掛、露底問題的發(fā)生。噴漆作業(yè)區(qū)域與噴漆設備的距離，即噴漆槍管使用的長度[5]對壓力影響較大，槍管越長，噴漆壓力減小。所以大壓力噴漆設備，以及盡可能短的槍管，在低環(huán)境溫度下，為最佳方案。

2.3.2 施工中的控制

施工中的控制尤為重要。根據(jù)丙烯酸聚氨酯的性質(zhì)，油漆的固體含量低，粘度小（相對于環(huán)氧油漆），噴漆時產(chǎn)生較多的漆霧。對垂直區(qū)域，尤其是船舶的居住區(qū)域，控制漆霧尤為重要。一般噴漆施工由上而下，噴漆上層區(qū)域產(chǎn)生的漆霧容易在下層聚集。待移動到下層區(qū)域噴漆時，漆霧已干燥，復涂后的漆膜粗糙，影響漆膜質(zhì)量。因此及時處理施工中的漆霧尤為重要。

3 結論

基于丙烯酸聚氨酯油漆的性質(zhì)，一般選擇環(huán)境溫度范圍為5℃～30℃之間，計劃施工開始時間為早上八點至九點，施工順序由向陽面開始，由上而下。施工前調(diào)節(jié)好噴漆設備的壓力，盡可能使噴漆設備接近施工位置，減少噴漆槍管長度。施工中及時除去下層區(qū)域的漆霧，控制每套油漆的施工時間，選擇合適大小的槍嘴及熟練的槍手。

合理的施工時間，合理的控制溫度，合理選擇噴涂設備，控制施工中的各種不利因素，控制油漆的初始狀態(tài)，都有助于提高漆膜的質(zhì)量。