重防腐涂料的涂裝間隔時(shí)間

盧常巧*，李敏風(fēng)

（1.上海古象化工科技發(fā)展有限公司，上海 201417；2.中國涂料工業(yè)協(xié)會專家委員會，上海 200090）

重防腐涂料的涂裝間隔時(shí)間

盧常巧*，李敏風(fēng)

（1.上海古象化工科技發(fā)展有限公司，上海 201417；2.中國涂料工業(yè)協(xié)會專家委員會，上海 200090）

涂裝間隔時(shí)間是重防腐涂料涂裝施工中重要的技術(shù)參數(shù)，它包括最大和最小涂裝間隔時(shí)間。從涂料配方、涂裝技術(shù)、環(huán)境、工人操作技能等方面對影響涂裝間隔時(shí)間的因素進(jìn)行了討論，對未按照涂裝間隔時(shí)間復(fù)涂造成涂層質(zhì)量問題的工程案例進(jìn)行了分析，指出把握好涂裝間隔時(shí)間的必要性和重要性。

重防腐涂料；噴涂；間隔

First-author’s address:Shanghai Guxiang Chemical Technology Development Co., Ltd., Shanghai 201417, China

涂裝間隔時(shí)間是重防腐涂料涂裝施工中最重要的技術(shù)參數(shù)，它應(yīng)由涂料生產(chǎn)廠家提出，書寫在涂料說明書中。在涂裝工藝開始前，涂料廠家派出的技術(shù)服務(wù)人員在與業(yè)主、監(jiān)理、總包、涂裝分包等進(jìn)行技術(shù)交底、溝通后，擬定涂裝指導(dǎo)書，使這項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)能符合下列條件：(1)滿足工廠涂裝工藝流程；(2)保證配套方案成功執(zhí)行；(3)確保漆膜質(zhì)量優(yōu)異(包括層間附著力、涂層外觀、膜厚等)；(4)使涂裝工藝真正做到節(jié)能環(huán)保。涂料廠的技術(shù)服務(wù)人員還應(yīng)堅(jiān)持在涂裝施工第一線，解決涂裝工藝中出現(xiàn)的問題，及時(shí)對涂裝質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督。只有這樣，才能確保涂層配套體系充分發(fā)揮其防腐作用。本文根據(jù)多年重防腐涂料涂裝的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，論述在重防腐涂料應(yīng)用中把握涂裝間隔時(shí)間的重要性。

1 關(guān)于最小和最大涂裝間隔時(shí)間的問題

在重防腐涂料產(chǎn)品說明書中標(biāo)明了“最小”和“最大”涂裝間隔時(shí)間[1]?！白钚　蓖垦b間隔是指涂層干燥，達(dá)到重涂所需硬度的最短時(shí)間。它的前提是：(1)涂層達(dá)到規(guī)定的膜厚；(2)涂裝前和涂裝后，溫度、相對濕度和通風(fēng)條件與推薦值一致；(3)重涂之涂料與配套方案一致。“最大”涂裝間隔是指可允許復(fù)涂的最長時(shí)間。涂料必須在這段時(shí)間內(nèi)重涂，以確保涂層間的附著力。對于很多最大復(fù)涂間隔時(shí)間為“無限制”的涂料，必須符合下列條件：(1)涂層達(dá)到規(guī)定膜厚的要求；(2)即將重涂的涂層必須完好無損，清潔、干燥、無污物；(3)已老化的或噴涂過厚的環(huán)氧云鐵中層漆表面，均會失去毛糙度，而不具備重涂性，必須作“拉毛”甚至“掃砂”處理，才能進(jìn)行復(fù)涂，以保證附著力。

2 影響涂裝間隔時(shí)間的因素

說明書中涂料的復(fù)涂間隔時(shí)間通常在恒定的實(shí)驗(yàn)室溫、濕度和膜厚十分均勻的前提下測定，但在施工現(xiàn)場，各種條件都發(fā)生了變化，故必須作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。復(fù)涂間隔時(shí)間的調(diào)整最能體現(xiàn)涂料廠技術(shù)服務(wù)人員的專業(yè)水平。

影響涂裝間隔時(shí)間的主要因素包括環(huán)境條件、涂料(包括稀釋劑)類型、無氣噴涂技術(shù)和操作工人四大因素[2]。用魚骨圖表示如圖1所示。

圖1 影響涂裝間隔時(shí)間的主要因素Figure 1 Main factors affecting the spray interval

2. 1 涂料的類型與生產(chǎn)廠家

涂料配方中的成膜物質(zhì)對重涂間隔起決定性作用，如依靠溶劑揮發(fā)而成膜的物理干燥型涂料，就沒有最大重涂間隔，而不同品種的重防腐涂料由于配方不同，顯然有不同的涂裝間隔。表 1為中遠(yuǎn)關(guān)西、中遠(yuǎn)佐敦和阿克蘇諾貝爾3家涂料公司生產(chǎn)的重防腐涂料的最大、最小涂裝間隔時(shí)間對比(數(shù)據(jù)來源于各公司產(chǎn)品說明書)。

表1 不同涂料公司生產(chǎn)的不同重防腐涂料的涂裝間隔時(shí)間Table 1 Spray intervals of various heavy-duty coating materials produced by different companies

應(yīng)用在橋上的氟碳面漆同樣沒有最大重涂間隔時(shí)間的限制，在技術(shù)服務(wù)人員的嚴(yán)格控制下，施工中加強(qiáng)涂裝管理，可提高重防腐涂料的施工性能。

然而施工中添加的稀釋劑類型如快干型和慢干型(或叫冬用型和夏用型)及其添加量都會影響溶劑的揮發(fā)時(shí)間，因此會改變最小涂裝間隔[3]。

2. 2 環(huán)境條件

施工環(huán)境中的通風(fēng)量、陽光照射及溫濕度均會影響漆膜中溶劑的揮發(fā)。對于化學(xué)反應(yīng)型涂料，環(huán)境會影響其反應(yīng)速率，從而影響漆膜的干燥性，而漆膜的干燥程度直接影響到最大、最小重涂間隔。在低溫或通風(fēng)不足的情況下，如果漆膜中的溶劑未經(jīng)過充分揮發(fā)就施工后續(xù)涂層，就會引起起泡等弊病，因此涂裝必須遵循最小重涂間隔時(shí)間。反之，如果漆膜經(jīng)過適當(dāng)?shù)臏貪穸?、通風(fēng)或陽光照射后，達(dá)到了徹底的干燥，形成了幾乎無溶劑且充分交聯(lián)的致密漆膜，那么后道涂層不能溶脹前道涂層，導(dǎo)致層間附著力差，使涂層剝落失效。因此，涂裝需在最大重涂間隔之內(nèi)進(jìn)行。

對于水性重防腐涂料，通風(fēng)量是影響其涂裝間隔的重要因素?！昂：纭碑a(chǎn)品說明書中就明確表示，1 kg水性環(huán)氧底漆要達(dá)到最低涂裝間隔，必須有75 m3的通風(fēng)量。

2. 3 無氣噴涂技術(shù)

為提高重防腐涂料的漆膜性能和施工效率，大多采用無氣噴涂方式。無氣噴涂設(shè)備的選擇(包括噴嘴孔徑的選擇)，噴幅和噴涂壓力的調(diào)節(jié)以及噴距的掌握等，都會影響涂膜形成過程中溶劑的揮發(fā)程度及漆膜厚度的控制，從而對涂裝間隔產(chǎn)生重要影響。因此，正確掌握無氣噴涂技術(shù)至關(guān)重要。表2為常用重防腐涂料的噴漆壓力[4]。

表2 常用重防腐涂料的噴漆壓力Table 2 Spray pressures of common heavy-duty coatings

2. 4 工人操作技能

操作工人必須有高度的責(zé)任心和精湛的涂裝技術(shù)以及涂裝經(jīng)驗(yàn)。如對于環(huán)氧類涂料，在通常情況下，平均干膜厚度每增加50%，最小復(fù)涂間隔時(shí)間應(yīng)增加1.5倍；平均干膜厚度如增加100%，最小復(fù)涂間隔時(shí)間應(yīng)增加2.5倍。在施工過程中，操作工人應(yīng)能夠熟練掌握無氣噴涂施工技術(shù)，能將噴涂孔徑、噴涂壓力和噴距調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。

上述四大因素有機(jī)聯(lián)系，缺一不可。若能因地制宜，將涂裝間隔時(shí)間控制在最佳狀態(tài)，則可保證涂層質(zhì)量。

3 工程案例分析

涂裝工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，它包括涂裝材料(包括涂料)、涂裝工藝技術(shù)和設(shè)備及涂裝管理(包括耗漆量管理)等內(nèi)容，三者有機(jī)結(jié)合，缺一不可。但在一些重大工程項(xiàng)目中，卻忽視了涂裝技術(shù)和涂裝管理兩大關(guān)鍵內(nèi)容。在重點(diǎn)工程的涂料廠及涂料配套方案的招、投標(biāo)和涂裝總包單位的招、投標(biāo)中，基本上沒有涂裝工程師參加，沒有執(zhí)行ISO 12944-1∶1998 Paints and varnishes—Corrosion protection of steel structures by protective paint systems Part 1: General introduction等涂料、涂裝相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)。如在一些涂裝工程中，筆者多次碰到因涂裝間隔時(shí)間掌握不妥而引起涂層早期失效的案例，教訓(xùn)深刻。

【案例一】

浦東某港口大橋，設(shè)計(jì)的配套方案為：無機(jī)富鋅底漆80 μm，環(huán)氧封閉漆30 μm(不計(jì)膜厚)，環(huán)氧云鐵中層漆100 μm，可復(fù)涂聚氨酯面漆80 μm。按ISO 12944國際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，上述配套涂層在C4的腐蝕環(huán)境條件下，有大于15年的使用壽命。而提供涂料的生產(chǎn)廠家是國內(nèi)著名的廠家，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，其產(chǎn)品說明書中明確表示，環(huán)氧云鐵中層漆最大涂裝間隔為25 °C下小于90 d。但鋼結(jié)構(gòu)總包和涂裝分包卻錯(cuò)誤安排涂裝工藝，噴完環(huán)氧云鐵中層漆后，就將鋼結(jié)構(gòu)總包焊接在橋址。通車前，在環(huán)氧云鐵涂層表面未做任何處理時(shí)就噴涂了一道聚氨酯面漆，涂裝間隔時(shí)間長達(dá)半年以上[5]。結(jié)果不到2年，聚氨酯面漆就大面積脫落，電焊縫、螺絲、螺帽區(qū)銹水長流，“白銹”、“紅銹”面積大于3%，3年后不得不進(jìn)行大修，而且采用的是復(fù)涂性能要求更高的氟碳面漆。大修后的結(jié)果亦很難預(yù)料。

【案例二】

2008年前，為趕北京奧運(yùn)會工程的進(jìn)度，在某著名鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目中，12 h內(nèi)完成了3種油漆、總膜厚為240 μm的噴涂。由于沒有遵循最小涂裝間隔時(shí)間，過量的溶劑無法揮發(fā)，頂破涂層，造成涂層大面積起泡。

【案例三】

在涂裝施工中，諸多因素影響著涂層質(zhì)量。有的涂層盡管沒有超過最大涂裝間隔時(shí)間，也需打磨后才能復(fù)涂。如正在建造中的某跨海大橋采用的是國外兩家著名品牌的重防腐涂料配套：環(huán)氧富鋅底漆50 μm(2道，共100 μm)，環(huán)氧云鐵中層漆100 μm(2道，共200 μm)，氟碳面漆40 μm(2道，80 μm)。在兩家涂料產(chǎn)品說明書中，這 3種配套涂料間都沒有最大涂裝間隔的限制；在流水線作業(yè)中，各道涂料的復(fù)涂間隔時(shí)間也在規(guī)定范圍內(nèi)，但發(fā)現(xiàn)A涂料公司的環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧云鐵中層漆、第一道氟碳面漆表面都呈現(xiàn)砂皮狀，每道涂層需要進(jìn)行打磨后才能復(fù)涂下道涂層。查找原因后發(fā)現(xiàn)，這不是由超過最大涂裝間隔時(shí)間造成，主要問題在于涂料噴涂時(shí)，呈現(xiàn)干噴狀態(tài)。從涂裝角度分析可能存在的問題是：(1)噴涂壓力過高，噴嘴過??；(2)噴距超過50 cm；(3)在盛夏氣溫超過35 °C、陽光直射的中午噴涂；(4)工人操作不當(dāng)。從涂料自身的角度分析，A公司涂料的干燥速率明顯快于B公司涂料。表2為A、B兩公司生產(chǎn)的涂料的干燥性能對比(資料來源于產(chǎn)品說明書)。

表3 兩種涂料干燥性能對比Table 3 Comparison between drying performances of two kinds of coatings

在盛夏氣溫超過35 °C，A公司配套涂料干噴的可能性很大。按照上海市涂裝施工的定額標(biāo)準(zhǔn)，每打磨一道涂層，每平方米耗費(fèi)10元左右，噴4道涂料，打磨3次，則每平方米增加工時(shí)費(fèi)30元左右，浪費(fèi)較大。而B公司配套涂料有針對性地調(diào)慢稀釋劑的揮發(fā)速率，增加了涂層的流平性，避免干噴現(xiàn)象的出現(xiàn)，也就不需要復(fù)涂前進(jìn)行打磨處理了。

從上述 3個(gè)案例分析可知，規(guī)范涂裝工藝，控制好涂裝間隔，對提高涂層耐久性、減少國家財(cái)產(chǎn)損失的意義重大，也是最大的節(jié)能與環(huán)保。

[1]李敏風(fēng), 劉源. 論重防腐涂料及涂裝技術(shù)進(jìn)展[J]. 上海涂料, 2013, 51 (4)∶ 43-47.

[2]劉新. 防腐油漆工[M]. 北京∶ 化學(xué)工業(yè)出版社, 2010∶ 65.

[3]李慶寧, 王金鑫. 船舶涂裝技術(shù)[M]. 哈爾濱∶ 哈爾濱工程大學(xué)出版社, 2014∶ 224.

[4]李連綴, 李敏風(fēng). 無氣噴涂設(shè)備與工藝概述(二)[J]. 中國涂料, 2012, 27 (5)∶ 63-65, 68.

[5]劉新. 橋梁涂裝工程[M]. 北京∶ 化學(xué)工業(yè)出版社, 2009∶ 51.

[ 編輯：韋鳳仙 ]

Spray interval of heavy-duty coatings

LU Chang-qiao*, LI Min-feng

Spray interval is an important technical parameter for construction of heavy-duty coating, including the maximal and minimal spray intervals. In the paper, the factors affecting spray interval were discussed from aspects of coating formulation, spraying technology, environment, and workers’ operation. Some engineering cases involving coating quality problems due to failure to comply with the stipulated spray interval during re-coating procedure were analyzed. It was presented that to grasp spray interval is necessary and important.

heavy-duty coating; spraying; interval

TQ639

B

1004 - 227X (2015) 22 - 1307 - 04

2015-08-01

2015-09-07

盧常巧（1967-），山東威海人，本科，公司技術(shù)中心副主任，主要從事工業(yè)防腐涂料的開發(fā)。

作者聯(lián)系方式：(E-mail) 940970240@qq.com。