殷 勇 （中遠(yuǎn)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(jì)的迅猛發(fā)展，各項(xiàng)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(hù)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(jìn)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(gè)分裝模塊在運(yùn)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(jìn)行局部拋丸打砂處理并且需對全部的底漆或中間漆進(jìn)行拉毛處理后才能涂裝面漆。經(jīng)粗略估計(jì)，一般現(xiàn)場涂層修補(bǔ)面積大約占到項(xiàng)目整體涂裝面積的20%～30%，反復(fù)涂覆作業(yè)不僅浪費(fèi)了涂料、延長了工期、增加了建造成本、同時(shí)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(shí)保護(hù)涂料，其發(fā)展前景廣闊。

這種臨時(shí)保護(hù)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(shí)保護(hù)性涂膜，在運(yùn)輸、貯存過程中起臨時(shí)保護(hù)作用，在現(xiàn)場涂裝工作開始前撕掉該層涂膜，以達(dá)到保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)底材或被保護(hù)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(yàn)及施工工藝進(jìn)行了介紹。

1 可剝離涂層的常規(guī)老化性能試驗(yàn)

1.1 可剝離涂層的常規(guī)防腐蝕性能試驗(yàn)

1.1.1 試驗(yàn)樣板底材

根據(jù)涂裝施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，試驗(yàn)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(yàn)項(xiàng)目及對應(yīng)的試驗(yàn)方法見表1。

表1 試驗(yàn)項(xiàng)目與試驗(yàn)方法Table 1 Test items and test methods

1.1.2 試驗(yàn)結(jié)果

可剝離涂層的常規(guī)防腐蝕性能試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 可剝離涂層的常規(guī)防腐蝕性能試驗(yàn)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(yàn)，可以得出以下試驗(yàn)結(jié)論：

（1） 經(jīng)300 h鹽霧和氙燈老化試驗(yàn)后，各種底材試驗(yàn)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(yàn)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(hù)涂層的循環(huán)老化性能試驗(yàn)

為進(jìn)一步驗(yàn)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(jìn)行試驗(yàn)。

因核電站施工現(xiàn)場實(shí)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(yùn)輸及現(xiàn)場長期堆放過程中需要用可剝離涂層進(jìn)行防護(hù)，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(yàn)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(hù)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(yàn)條件進(jìn)行耐鹽霧試驗(yàn)和氙燈試驗(yàn)。氙燈老化和鹽霧試驗(yàn)交替循環(huán)進(jìn)行，結(jié)合施工現(xiàn)場堆放時(shí)間和ISO 20340—2009測試標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定為12個(gè)循環(huán)周期，每個(gè)循環(huán)周期為7 d，見表3。

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

2.1 試樣制備

試驗(yàn)樣板規(guī)格及數(shù)量見表4。

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

2.2 試驗(yàn)底材處理要求

（1） 鋼結(jié)構(gòu)底材：對底材進(jìn)行噴砂處理，要求底材的除銹等級必須達(dá)到ISO 8501—1中Sa 2.5級，底材粗糙度為30～50 μm；同時(shí)要求表面清潔度達(dá)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(jìn)行打磨，使其具有一定粗糙度并吹掃干凈，表面清潔度達(dá)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(shí)測值52～61 μm。

2.2.1 試驗(yàn)結(jié)果

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

表5 可剝離涂層循環(huán)老化試驗(yàn)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(yàn)進(jìn)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(yàn)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(yàn)

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

試驗(yàn)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(gè)月的C5M海洋腐蝕環(huán)境下自然曝曬，試驗(yàn)結(jié)果見表6

表6 可剝離涂層戶外曝曬試驗(yàn)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(jìn)行正式涂裝前，應(yīng)對相關(guān)底材表面缺陷進(jìn)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(jìn)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(diǎn)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(shí)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(jìn)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(shí)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(hù)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(hù)要求，并且易于剝離，能夠免去對底材或原有舊涂膜進(jìn)行重新打砂或拉毛處理，節(jié)省大量人工成本的同時(shí)，對現(xiàn)場施工環(huán)境也起到保護(hù)作用。這種可剝離防護(hù)涂料施工簡便，成膜迅速易干燥，經(jīng)濟(jì)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(hù)領(lǐng)域中。