廣播電視發(fā)射臺站常用涂料的特性與應(yīng)用

魯云駒 靳 蒼

（作者單位：云南省廣播電視局）

涂料的種類紛繁復(fù)雜，隨著工藝的更新，為滿足使用者不同的用途需求，涂料開發(fā)也分門別類，生產(chǎn)成本不斷降低，使用條件也越加便利。金屬漆是涂料中重要的一部分，在廣電行業(yè)被大量使用。面對不同使用環(huán)境，從品類越來越多的涂料中選擇效費(fèi)比最高的一種，是施工方和建設(shè)方共同的需求。本文針對廣電行業(yè)常見涂料使用需求，總結(jié)了幾種金屬涂料特性，提供了適應(yīng)不同用途的涂料參考。

1 涂料種類介紹

1.1 醇酸漆

醇酸漆是指將醇酸樹脂或改性醇酸樹脂作為主要成分，加入顏料、溶劑、助劑后研磨加工制成。此種類型涂料的固化原理為不飽和脂肪酸雙鍵的自動(dòng)氧化誘導(dǎo)聚合作用，形成網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)，固化成膜。早期，常加入溶劑汽油等溶劑，配制成溶劑漆使用；為達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，近來多在聚合物中加入親水基團(tuán)和水可溶性基團(tuán)達(dá)到水溶性目的，配置成水溶性漆使用。

常見商用種類有紅丹醇酸防銹漆、醇酸防銹漆、醇酸磁漆等。紅丹漆是一種特殊的醇酸漆，在其中加入了紅丹（鉛丹，Pb4O3）作為防銹顏料，不能長期儲(chǔ)存；醇酸磁漆因樹脂的性質(zhì)稍不同、漆面光澤度更好而得名，常用作面漆使用。

施工時(shí)可以考慮采用醇酸防銹漆、紅丹防銹漆或環(huán)氧防銹漆作為底漆施工，之后采用醇酸磁漆作為面漆噴涂，共進(jìn)行2至3次施涂。

1.2 聚氨酯漆

聚氨酯漆是指主要依靠氨酯鍵形成漆膜的一大類漆，市場可見的聚氨酯漆有單組分和多組分兩種。單組分漆由含有的聚酯與空氣中含有的水分反應(yīng)固化成膜；多組分漆由分裝的固化劑與聚酯反應(yīng)固化形成漆膜，也可能搭配有稀釋劑或穩(wěn)定劑組分。

根據(jù)含羥基組分的不同可分為丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、環(huán)氧聚氨酯等品種，漆膜特性略有不同，用途也各有區(qū)別，但基本可以分為用于金屬防護(hù)的聚酯漆和用于石、木材料防護(hù)的聚氨酯漆。

漆膜自身反應(yīng)基本不存在稀釋劑，所以成膜效率高，接近100%，可減少施涂次數(shù)。由于成膜反應(yīng)與水分有關(guān)，對施涂環(huán)境的濕度要求較高。

1.3 無機(jī)富鋅漆

無機(jī)富鋅漆是較常用的重工業(yè)防腐涂料，有很好的電化學(xué)保護(hù)作用，化學(xué)穩(wěn)定性好，并可長期在 400 ℃下使用，常用于熱力管道、煙囪、石油化工、造船等。漆膜通過鋅粒與金屬基底材料發(fā)生反應(yīng)，硫酸鹽、磷酸鹽、重鉻酸鹽等無機(jī)聚合物最終成膜，在金屬表面形成防護(hù)涂層。一般呈灰色或銀色，依據(jù)成膜效果呈現(xiàn)光澤或無光澤硬質(zhì)覆蓋面[1]。

無機(jī)富鋅漆通常為雙組分儲(chǔ)存，以無機(jī)聚合物作為一組分，以鋅粉和色粉作為二組分分裝。使用時(shí)需按比例充分混合均勻并反應(yīng)30分鐘后使用，少量多次，隨時(shí)攪拌以防沉淀，并要濾除漆皮等雜質(zhì)。該涂料對施工工藝和環(huán)境的要求較高，易燃、有毒、有害，常將其作為防銹底漆使用，之后再噴涂聚氨酯漆、環(huán)氧漆或乙烯漆作為面漆。

1.4 環(huán)氧漆

環(huán)氧漆又名環(huán)氧樹脂漆，是對組分中含有較多環(huán)氧基團(tuán)涂料的總稱。一般至少含有環(huán)氧樹脂和固化劑等兩個(gè)組分，也有單組分自干型。環(huán)氧樹脂與固化劑發(fā)生反應(yīng)后，形成網(wǎng)狀立體聚合物，將其他組分固定其中[2]。環(huán)氧漆在采用不同性狀環(huán)氧基團(tuán)和不同組分后能產(chǎn)生不同性狀，可適應(yīng)各種使用環(huán)境，常見的環(huán)氧漆種類有環(huán)氧樹脂底漆、環(huán)氧地坪漆、環(huán)氧富鋅漆等。

環(huán)氧漆使用需要按比例充分混合各個(gè)組分，并要隨時(shí)攪拌防止粘連，可按需加入稀釋劑。固化的環(huán)氧樹脂中的芳香醚鍵在紫外線照射下會(huì)產(chǎn)生降解斷裂，最終粉末化碎裂，不僅無法起到保護(hù)作用，還會(huì)影響其他漆層，因此戶外耐候性差，但在增加光保護(hù)層（如不透光醇酸面漆）后也可在戶外使用。另外，以環(huán)氧漆為基礎(chǔ)增加添加劑可開發(fā)出多個(gè)新品種，最常見的是作金屬材料的防護(hù)材料的環(huán)氧富鋅底漆。其以用環(huán)氧漆為基礎(chǔ)，加入鋅粉制成，有陽極保護(hù)效應(yīng)。環(huán)氧富鋅底漆的國標(biāo)要求是鋅含量為70%，但市面常見的品種一般鋅含量只有30%～50%，價(jià)格隨含鋅量變化，差距較大，采購時(shí)需注意。

1.5 氯化（氯磺化）聚乙烯漆

該涂料采用氯化或氯磺化改性樹脂、顏填料、助劑和溶劑混合研磨后制成，對樹脂的不同改性方法構(gòu)成了不同名稱和用途。涂料依靠溶劑揮發(fā)成膜，因此干燥快，可在任意氣溫下施工，有與氯化橡膠相媲美的耐候性、耐臭氧性和耐水、耐酸堿、耐化學(xué)藥品 等性能。

氯化聚乙烯漆主要用于高化學(xué)腐蝕環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)，涂裝工藝要求較高。由于現(xiàn)場溶劑的揮發(fā)量大，施工時(shí)需注意防火、防毒，遵守作業(yè)安全操作規(guī)程及有關(guān)規(guī)范。

1.6 有機(jī)硅耐高溫漆

有機(jī)硅耐高溫漆是由耐熱料、耐熱體質(zhì)顏料、助劑等組成的。其中，耐熱料包含了改性硅樹脂、鋁粉等。有機(jī)硅耐高溫漆的漆膜形成類似環(huán)氧漆，將有機(jī)硅樹脂作為基料聚合形成漆膜，受熱達(dá)到300～500 ℃時(shí)基團(tuán)會(huì)分解轉(zhuǎn)換成無機(jī)涂層。若加入鋁粉、陶瓷粉或玻璃料，無機(jī)涂層的耐熱度將進(jìn)一步提升。隨著溫度的升高，涂層會(huì)向鋼鐵中擴(kuò)散形成冶金層，提高耐腐蝕性。也正是因?yàn)橐陨显?，有機(jī)硅耐高溫漆施涂后，第一次耐高溫為200～250 ℃，幫助形成冶金層，之后耐高溫可達(dá)400～500 ℃。

本研究通過建立一套測定天然氣中重組分對MDEA溶液脫硫性能影響的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置，研究不同重組分對MDEA溶液吸收性能的影響規(guī)律，采用多因素方差分析篩選關(guān)鍵因素，并判定其影響程度大小，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立天然氣中重組分不利影響的預(yù)測模型，準(zhǔn)確找出天然氣中重組分不利影響與相關(guān)因素之間的隱藏關(guān)系，并確保此預(yù)測模型的誤差小于10%。

有機(jī)硅耐高溫漆一般自行固化成膜，工件溫度不高于80 ℃，施涂前需采用專用稀釋劑潤濕工件進(jìn)行空氣噴涂、無氣噴涂或刷涂，全部施涂完畢、自然固化后加熱到180～200 ℃，烘烤半小時(shí)取出自然降溫再使用。

1.7 帶銹底漆

俗稱帶銹底漆，商品名稱為水性鐵銹轉(zhuǎn)化劑，主要成分為多元酸、膠凝劑、滲透劑。轉(zhuǎn)化過程如下：多元酸隨滲透劑進(jìn)入紅鐵銹，與三氧化二鐵反應(yīng)，轉(zhuǎn)換為四氧化三鐵或五氧化二鐵，之后與膠凝劑絡(luò)合，形成黑色保護(hù)層，可直接作為底漆使用。優(yōu)點(diǎn)是不需要提前進(jìn)行除銹處理，噴涂方便無污染，不影響鋼鐵性狀，與各類油漆結(jié)合力強(qiáng)、配合力好。缺點(diǎn)是工件表面的油脂影響反應(yīng)，出廠帶防銹油脂的工件需除油使用；銹層會(huì)形成致密固結(jié)層，影響平整度。

銷售商為推銷產(chǎn)品，常用“不需要對銹層或原有漆層進(jìn)行預(yù)處理”的說辭，但事實(shí)上常見鐵銹轉(zhuǎn)化劑采用去離子水作為滲透劑，反應(yīng)深度最大為100 μm，無法透過較厚的鐵銹層或是防水的漆面與金屬面產(chǎn)生反應(yīng)。在維護(hù)補(bǔ)漆過程中，如果遇到較厚的銹層或防水涂料，必須對表面進(jìn)行預(yù)處理。鐵銹轉(zhuǎn)化劑形成的致密層厚度與保護(hù)性不足，只能作為底漆使用，必須覆涂其他種類油漆作為保護(hù)面漆。

1.8 氟碳漆

氟碳漆是以氟碳樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料，又名特氟龍。有良好的耐高溫、低溫性能，聚合物含有的氟原子量分為三氟和四氟兩種，四氟效果最好。傳統(tǒng)氟碳涂料使用時(shí)需要極高的液化溫度，所以僅限于不沾涂層、醫(yī)療、航天使用，1982年才發(fā)明出可常溫使用的氟碳涂料。常溫特氟龍涂料作為高端防腐材料，被大量使用在高檔建筑廠房中，以保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)和混凝土，其特性可以做到免維護(hù)、自清潔和超長耐候性。有調(diào)查表明，中央直屬發(fā)射臺鋼塔在使用氟碳涂料后，年均節(jié)約維護(hù)費(fèi)用10%，10年節(jié)約費(fèi)用可再建一 座高塔[3]。

常溫氟碳漆為油性雙組分，價(jià)格較高，混合后需在5小時(shí)內(nèi)用完，溶劑中含有大量有機(jī)揮發(fā)物，環(huán)境污染嚴(yán)重。涂層形成后剛性高，易出現(xiàn)開裂、蛻皮現(xiàn)象，需配合無機(jī)富鋅、環(huán)氧或聚氨酯底漆使用。實(shí)干時(shí)間24小時(shí)，但需等待7天完全固化后再使用。

由此可見，看似相同的涂料的組分稍有變化，其使用范圍、施涂方法、干燥條件、單價(jià)等特性都會(huì)有所不同（見表1）。

2 常見工作環(huán)境下涂料的選擇推薦

2.1 鐵塔維護(hù)

近年來，新建的廣播電視塔逐漸向更換原有塔方向發(fā)展，少見拉線式三腳塔，主要為鋁制和鋼制自立塔。

新建鋼制塔保護(hù)涂料的施工流程可采用以下步驟：（1）環(huán)氧富鋅漆施工；（2）環(huán)氧云鐵漆施工； （3）醇酸磁漆施工?；虿捎眯滦屯苛戏计?，用以下步驟操作：（1）帶銹底漆施工；（2）環(huán)氧富鋅漆施工； （3）氟碳漆施工。第一種是傳統(tǒng)鐵塔施工方法，成本較低，但保護(hù)效果明顯不如第二種。

表1 各種涂料性能總結(jié)

新建鋁制塔通?？梢圆蛔鞅Ｗo(hù)，鋁材形成的致密氧化層可自行保護(hù)。若必須涂裝，可采用以下做法： （1）鋁材專用磷化劑處理；（2）環(huán)氧富鋅漆； （3）聚氨酯漆。

全壽命價(jià)格對比。以常見89米級四角自立塔為例，塔身采購與基礎(chǔ)建設(shè)成本約80萬元，為固定費(fèi)用。如果采用帶銹底漆加醇酸面漆進(jìn)行建造維護(hù)，建造時(shí)油漆施工采用一遍帶銹底漆、兩遍醇酸面漆的方法，需費(fèi)用約4萬元。鐵塔使用中每兩年維護(hù)一次，包括全塔檢查、脫漆點(diǎn)帶銹底漆施工、全塔涂刷醇酸面漆。首年需要維護(hù)資金約3萬元，逐次記10%遞增至4.5萬元， 鐵塔全壽命40年的維護(hù)經(jīng)費(fèi)需要約82萬元。如果采用氟碳漆進(jìn)行建造維護(hù)，建造時(shí)油漆施工采用滿批專用膩?zhàn)?、拋光、空氣噴涂氟碳漆的施工方法，需要費(fèi)用約8萬元。鐵塔使用中，每兩年維護(hù)一次，僅需緊固螺栓并對脫漆點(diǎn)進(jìn)行少量補(bǔ)漆，每次維護(hù)費(fèi)用1萬元，鐵塔全壽命40年的維護(hù)經(jīng)費(fèi)需要約20萬元。

綜上所述，采用氟碳漆施工，鐵塔全壽命成本為100萬元；而采用傳統(tǒng)醇酸漆施工，雖然建造時(shí)涂料成本節(jié)省一半，但鐵塔全壽命成本達(dá)到162萬元，遠(yuǎn)高于采用氟碳漆施工鐵塔的使用成本。隨著近年來人工費(fèi)用激增，維護(hù)成本的差距將越來越大。

2.2 金屬容器維護(hù)

這里以中型車用垃圾箱為例，介紹維護(hù)方式及效費(fèi)比情況。垃圾箱的采購成本通常被控制得比較低，常見報(bào)價(jià)為1 000元左右。材料常采用1 cm左右的鐵板焊接成型，僅噴涂一層或兩層醇酸漆進(jìn)行保護(hù)和裝飾。但是，其工作環(huán)境惡劣，酸堿腐蝕多，劃傷磕碰多，一旦缺乏養(yǎng)護(hù)很容易銹穿報(bào)廢。

參考維護(hù)過程如下：（1）內(nèi)外清洗；（2）砂輪機(jī)除銹；（3）銹穿點(diǎn)補(bǔ)焊；（4）輥涂帶銹底漆； （5）24小時(shí)后噴涂醇酸漆。每個(gè)8 m3的垃圾箱維護(hù)需要約10工時(shí)，材料費(fèi)用150元。每兩年保養(yǎng)一次，可明顯延長使用壽命，由3～5年，延長到10年。

2.3 建筑保護(hù)

建筑保護(hù)涉及地面保護(hù)、墻面保護(hù)、金屬外露點(diǎn)保護(hù)等。

地面保護(hù)采用環(huán)氧地坪漆或聚氨酯地坪漆，一次性自流平，防止?jié)B水，保護(hù)水泥地面在一般重壓不開裂，在水泥地面施工完成后施涂，3～5年維護(hù)一次，不需要預(yù)處理，直接自流平。

墻面保護(hù)采用環(huán)氧墻面漆、乳膠外墻漆等材料，造型施涂或直接噴涂、輥涂均可。

金屬外露點(diǎn)在天線施工過程中非常常見，包括主動(dòng)打入的固定螺栓、建筑原有的槽鋼層外露和地線外露點(diǎn)。固定螺栓和槽鋼屬于重點(diǎn)防銹點(diǎn)，可在維護(hù)鐵塔的同時(shí)采用醇酸漆進(jìn)行保護(hù)。接地線保護(hù)需注意不能改變其導(dǎo)電屬性，不能采用氟碳漆保護(hù)，只能采用帶銹底漆和醇酸漆保護(hù)。

3 結(jié)語

涂料隨著化學(xué)技術(shù)的進(jìn)步日新月異，防護(hù)性能也今非昔比。為工件和防護(hù)對象選擇適合其工況的防護(hù)方法和涂料，能夠合理延長其使用壽命，節(jié)約費(fèi)用。廣電工作人員在掌握傳輸設(shè)備行業(yè)動(dòng)態(tài)的同時(shí)，也應(yīng)積極了解跟基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)相關(guān)的涂料行業(yè)新技術(shù)、新動(dòng)態(tài)，保障基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)，合理節(jié)約成本，提升維護(hù)水平。