王慶軍 (山東齊魯漆業(yè)有限公司,山東聊城 252042)
李敏風(fēng) (中國(guó)涂料工業(yè)協(xié)會(huì),北京 100096)
低表面處理涂料又稱表面容忍性涂料(Surface tolerant coatings),是近些年發(fā)展起來(lái)的新型重防腐涂料,它是涂料與涂裝結(jié)合發(fā)展的最好典型。在實(shí)際涂裝施工中,不可能對(duì)鋼材進(jìn)行完全、徹底的噴砂處理;即使噴砂后,鋼材表面仍帶有不同程度的銹蝕物,而且經(jīng)常處于高度潮濕狀態(tài);對(duì)于橋梁維修工程,如果進(jìn)行噴砂,就會(huì)影響公眾環(huán)境,污染水源……,這時(shí)就需要一種能在低表面處理表面上直接進(jìn)行涂裝的高性能涂料,低表面處理涂料也因此應(yīng)運(yùn)而生,它減輕了表面處理的壓力,避免了表面處理對(duì)環(huán)境造成的污染,節(jié)約了維修時(shí)間。目前,國(guó)內(nèi)外各涂料公司均在開發(fā)低表面處理的重防腐涂料。
低表面處理涂料具有以下特性:
(1) 對(duì)表面處理要求低:噴砂ISO 8501 Sa 1~2級(jí),手工打磨ISO 8501 St 2級(jí),只需去掉松動(dòng)的銹斑,特別是高壓水除銹后有閃銹的表面。
(2) 可以在相對(duì)濕度>90%的環(huán)境條件下施工,也可以在潮濕表面上施工,能容忍施工后漆面的露水聚凝。
(3) 只需去除松動(dòng)的舊漆膜,按照HG/T 4564—2013 標(biāo)準(zhǔn),舊漆膜附著力>3 MPa,就可覆涂在環(huán)氧、聚氨酯、氟碳、醇酸等舊漆膜上,附著力、配套性能優(yōu)異。有些低表面處理涂料還可以覆涂在氯化橡膠舊漆膜上。
(4) 生態(tài)、環(huán)保。絕大部分低表面處理涂料的體積固含量高達(dá)80%以上,VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)含量較低(<125 g/L),涂層無(wú)毒、阻燃,一次噴涂膜厚可達(dá)100~400 μm,進(jìn)而縮短涂裝間隔時(shí)間,減少涂裝費(fèi)用。
鑒于以上優(yōu)勢(shì),低表面處理涂料受到了業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工單位的歡迎,廣泛用于大橋的維修及大修工程中。如廈門欽州大橋、浙江舟山桃夭門大橋、上海延安路高架工程、外白渡橋大修工程都用上了各種低表面處理涂料,取得了很好的效果。下面以南浦大橋、徐浦大橋、楊浦大橋、松浦大橋、盧浦大橋5 座大橋的具體應(yīng)用情況進(jìn)行說(shuō)明。
在上海市政設(shè)計(jì)院統(tǒng)一安排下,對(duì)南浦大橋、徐浦大橋、楊浦大橋、松浦大橋、盧浦大橋5 座大橋的原油漆配套方案、舊漆膜附著力、銹蝕狀況、膜厚做了詳細(xì)的調(diào)查,結(jié)果見表1。表1 結(jié)果表明,5 座大橋原涂層均符合HG/T 4564—2013《低表面處理容忍性環(huán)氧涂料》要求。
表1 黃浦江上5 座大橋原配套方案Table 1 Original supporting plan for 5 bridges on the Huangpu River
南浦大橋建造于1993 年,由江南造船廠所造,其涂層狀況是最好的。氯化橡膠面漆有1/3 是完好無(wú)損的。徐浦大橋由滬東船廠承包,憑著IC531 水性無(wú)機(jī)富鋅底漆大于7~8 MPa 的附著力及與環(huán)氧云鐵中層漆良好的配套附著力而通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求。楊浦大橋面臨電廠、船廠等腐蝕環(huán)境,也達(dá)到了HG/T 4564—2013 的5.0 MPa 的指標(biāo)要求。
在調(diào)查中,我們做了配套測(cè)試,最好的是美國(guó)的RBM RUST-OLUum 9100 環(huán)氧低表面處理涂料,自身2 道覆涂,附著力在17.0 MPa 以上,其余的中層漆、面漆的配套附著力都大于7.5~8.0 MPa。
3 座大橋的大修配套方案見表2。
表2 3 座大橋的大修配套方案Table 2 Supporting plan for overhaul of 3 bridges
3 座大橋的大修均采用了低表面處理環(huán)氧類涂料。南浦大橋使用的是2 道低表面涂料進(jìn)行大修,效果很好,大修至今已有11 年,大紅顏色一點(diǎn)未變,真正體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的效果。楊浦大橋考慮到聚氨酯面漆的涂裝間隔時(shí)間不限,增加了施工的方便性,而且聚氨酯面漆與氟碳面漆的配套性能良好。
相比前面3 座大橋,松浦大橋大修配套為:環(huán)氧富鋅底漆80 μm、環(huán)氧云鐵中層漆120 μm、醇酸面漆80 μm,有些地方索性做了2 道醇酸紅丹底漆、醇酸面漆。設(shè)置密閉的空間、噴砂處理至Sa 2.5 級(jí)、噴涂環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧云鐵中層漆、聚氨酯面漆,每平方米花費(fèi)超過(guò)160 元,更無(wú)節(jié)能,環(huán)??裳?。盧浦大橋大修采用打磨至St 2級(jí)的方法,噴涂環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧云鐵中層漆、氟碳面漆。
三分涂料,七分涂裝,以楊浦大橋?yàn)槔?,低表面處理涂料涂裝工藝流程見圖1。
按照涂裝工藝的步驟,對(duì)銹蝕部分認(rèn)真除銹后,采用刷涂的辦法涂覆低表面處理涂料,而不能用輥涂的方法;對(duì)大面積施工的環(huán)氧低表面處理涂料、聚氨酯面漆、氟碳面漆都必須采用無(wú)氣噴涂法,噴涂壓力、噴嘴尺寸、稀釋劑及比例均需按照涂料公司的要求來(lái)嚴(yán)格控制。大修的保用年份需達(dá)到15 a 以上。
圖1 涂裝工藝流程Figure 1 Painting process
低表面處理涂料的最大特點(diǎn)是省工、環(huán)保、節(jié)能,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,必將在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,其中Epoxy mastic 涂料也在ISO 12944—2018—5 標(biāo)準(zhǔn)中作為通用底漆和其他重防腐涂料配套,在C4、C5 腐蝕環(huán)境條件下,有>15 a 的最高涂層使用壽命,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。研發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保的低表面處理涂料也是我國(guó)今后的研究熱點(diǎn)。