防腐涂料

鋼構(gòu)件的防腐涂層可根據(jù)具體情況采用不同的方式,如金屬保護(hù)層(鍍鋅等)、油漆涂層、復(fù)合保護(hù)層（即一、二項(xiàng)同時(shí)使用）。目前通常的鋼結(jié)構(gòu)防腐做法就是刷防腐涂料。涂料是一種含油的或不含油的膠體溶液，將它涂敷在鋼材表面上，可結(jié)成一層薄膜來(lái)保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)。

防腐涂料一般由底漆和面漆組成。底漆中粉料多，基料少，成膜粗糙，底漆的功能是使漆膜與基層和面漆結(jié)合牢固，即就是要有好的附著力；底漆有阻蝕性顏料，可以阻止銹蝕的發(fā)生，有的還能對(duì)金屬起鈍化和電化學(xué)保護(hù)作用，防止金屬生銹。而面漆則粉料少，基料多，成膜后有光澤，主要功能是保護(hù)下層底漆，故要對(duì)大氣和濕度具有不滲透性，要能抵抗由風(fēng)化引起的物理和化學(xué)分解。目前的趨勢(shì)是使用合成樹(shù)脂來(lái)提高介質(zhì)的抗風(fēng)化性能。耐大氣性能的防腐涂料一般只能耐大氣中的氣相腐蝕。對(duì)于受酸堿等介質(zhì)侵蝕的地方，須用耐酸堿的涂料。

防腐漆按保護(hù)功能可分為底漆，中層漆和面漆，各層油漆均有其特性，各負(fù)其責(zé)，各層組合起來(lái)，形成復(fù)合涂層，提高防腐性能，延長(zhǎng)使用壽命。

1、底漆

底漆層常用的防腐涂料有富鋅底漆和環(huán)氧鐵紅底漆，富鋅漆是由大量的微細(xì)鋅粉與少量的成膜機(jī)料組成。鋅的電化學(xué)性比鋼鐵高，在受到腐蝕時(shí)，有“自我犧牲”的作用，使鋼鐵被保護(hù)。腐蝕產(chǎn)物氧化鋅又填充了孔隙，使涂層更加致密。常用的富鋅底漆有以下三種：

(1) 水玻璃無(wú)機(jī)富鋅底漆，它是以水玻璃為基料，加入鋅粉，混合后涂刷，固化后要用水沖洗，施工工藝復(fù)雜，工藝條件苛刻，表面處理須在Sa2.5以上，另外對(duì)環(huán)境溫度、濕度都有要求，形成的涂膜易開(kāi)裂、脫皮、目前已很少采用。

(2) 溶性無(wú)機(jī)富鋅底漆，該底漆是以正硅酸乙酯為基料，以酒精為溶劑，經(jīng)部分水解聚合，加入鋅粉混合均勻后涂覆成膜。

(3) 富鋅底漆，它是以環(huán)氧樹(shù)脂為成膜基料，加入鋅粉，固化形成涂層。環(huán)氧富鋅底漆不但防腐性能優(yōu)良，而且附著力強(qiáng)，并與下道涂層環(huán)氧云鐵中層漆均有良好的粘結(jié)型。主要用于一般大氣中的鋼架結(jié)構(gòu)和石油化工設(shè)備的防腐。

環(huán)氧鐵紅底漆是分罐裝的雙組份涂料，甲組份（涂料）由環(huán)氧樹(shù)脂、氧化鐵紅等防銹顏料增韌劑、防沉劑等制成，乙組份為固化劑，施工時(shí)按比例調(diào)配。氧化鐵紅是一種物理性防銹顏料，其性質(zhì)穩(wěn)定、遮蓋力強(qiáng)、顆粒細(xì)微、能在漆膜中起到很好的屏蔽作用，有很好的防銹性能。環(huán)氧鐵紅底漆對(duì)鋼板及上層環(huán)氧面漆均有很好的粘結(jié)力，常溫干燥快，對(duì)上層面漆不滲色，較普遍的用于鋼質(zhì)管道、貯罐、鋼結(jié)構(gòu)防腐工程，作防銹底漆使用。

2、中涂層（中間漆）

中涂層一般為環(huán)氧云鐵和環(huán)氧玻璃鱗片漆或環(huán)氧厚漿漆。環(huán)氧云鐵漆是以環(huán)氧樹(shù)脂為基料加入云母氧化鐵制成，云母氧化鐵的微觀結(jié)構(gòu)像片狀云母，其厚度僅為數(shù)微米，而直徑為數(shù)十微米到一百微米。它耐高溫、耐堿、耐酸性、無(wú)毒，片狀結(jié)構(gòu)可阻止介質(zhì)滲透，增強(qiáng)了防腐性能，而且收縮率低，表面有粗糙度，是一種優(yōu)良的中層防腐漆。環(huán)氧玻璃鱗片漆是以環(huán)氧樹(shù)脂為基料，以薄片狀的玻璃鱗片為骨料，再加各種添加劑組成的厚槳型防腐漆。玻璃鱗片厚度僅為2～5微米。由于鱗片在涂層中上下多層排列，形成獨(dú)特的屏蔽結(jié)構(gòu)。

3、面漆

用于面漆的涂料按其價(jià)位可劃分為三種等級(jí)：

(1) 普通級(jí)為環(huán)氧漆、氯化橡膠漆、氯磺化聚乙烯其等；

(2) 中等級(jí)為聚氨酯漆；

(3) 高等漆為有機(jī)硅改性聚氨酯漆、有機(jī)硅改性丙烯酸面漆、氟涂料等。

環(huán)氧漆經(jīng)化學(xué)固化后，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，涂層致密，有很強(qiáng)的粘結(jié)力，很高的機(jī)械性,它耐酸、堿、鹽，能抵抗多種化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。

氯化橡膠漆以氯化橡膠為成膜物，氯化橡膠是用天然橡膠與氯氣反應(yīng)制成，他屬惰性樹(shù)脂，成膜后密封性能非常好，水汽、氧氣對(duì)漆膜的滲透率極低，而且耐酸、耐堿、耐水、耐氧化劑、耐各種腐蝕性氣體的腐蝕，在用醇酸樹(shù)脂改性后，耐候性好，在使用過(guò)程中，漆膜理化性能變化很小，可以說(shuō)是一種經(jīng)濟(jì)耐用的防腐材料。

氟涂料是指以氟樹(shù)脂為主要成膜物質(zhì)的涂料；又稱(chēng)氟碳漆、氟樹(shù)脂涂料等。在各種涂料之中，氟樹(shù)脂涂料由于引入的氟元素電負(fù)性大，碳氟鍵能強(qiáng)，具有特別優(yōu)越的各項(xiàng)性能。耐候性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性，而且具有獨(dú)特的不粘性和低磨擦性。氟碳漆具有優(yōu)良的耐候性能，根據(jù)涂層、施工、壞境的不同，氟碳涂料在10-30年內(nèi)失光、失色的范圍在肉眼允許的誤差范圍內(nèi)。也就是說(shuō)10-30年之后氟碳外墻和剛噴完之后的一月無(wú)明顯的肉眼可見(jiàn)的差別。

優(yōu)良的防腐蝕性能－于好的化學(xué)精髓、漆膜耐酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)賀多種化學(xué)溶劑，為基本材料提供保護(hù)屏障；該漆膜堅(jiān)韌－度高、耐沖擊、抗屈曲、耐磨性好。顯示出巨佳的物理機(jī)械性能。

免維護(hù)、自清潔－碳涂層有極低的表面能、表面灰塵可通過(guò)雨水自潔，好的疏水性（zui大吸水率小于5%）小的摩擦系數(shù)（0.15-0.17），不會(huì)粘塵結(jié)垢，防污性好。

六、防腐油漆（涂料）的選擇

一般的涂料選擇應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 

1、要考慮結(jié)構(gòu)所處的使用條件及選用涂料的范圍的一致性，根據(jù)腐蝕介質(zhì)的情況（種類(lèi)、溫度和濃度）氣相或液相，濕熱地區(qū)或干燥地區(qū)等條件進(jìn)行選用。對(duì)于有酸性介質(zhì)，可采用耐酸性能較好的酚醛樹(shù)脂漆，而對(duì)于堿性介質(zhì)，則應(yīng)采用耐堿性較好的環(huán)氧樹(shù)脂漆。

2、要考慮施工條件的可能性。有的宜刷涂，有的宜噴涂，有的自然干燥成膜等等。對(duì)于一般情況，宜用干燥、便于噴刷的冷固型涂料。

3、要考慮涂料的正確配套。由于大部分涂料是有機(jī)膠狀物質(zhì)為基料，涂料每涂一層結(jié)成薄膜后，難免有許多異常細(xì)小的微孔，腐蝕介質(zhì)仍有可能滲入侵蝕鋼鐵。因此，目前涂料的施工都不是涂單層，而是涂多層，目的在于將微孔減少到低限度。底漆和面漆之間應(yīng)有良好的適應(yīng)性。如過(guò)氯乙烯漆與磷化底漆或鐵紅醇酸底漆配套使用，才能得到很好的效果，而不能與油性底漆（如油性紅丹漆）配套使用。因?yàn)檫^(guò)氯乙烯漆中含有強(qiáng)溶劑，會(huì)破壞底漆漆膜。

防腐涂料底漆、中間漆、面漆須配套。選用面漆時(shí)，除遵守底漆說(shuō)明書(shū)的要求外，一般底漆、中間漆、面漆配套組合要求可參照下表1-7進(jìn)行。 

表１－７　鋼結(jié)構(gòu)用底漆、中間漆與面漆的配套組合

注：１　第４項(xiàng)匹配組合（環(huán)氧清漆面漆）不適用于室外爆曬環(huán)境。

２　當(dāng)要求較厚的涂層厚度（總厚度＞150μm）時(shí)，第２、５及６項(xiàng)組合的中間漆和面漆宜采用厚漿型涂料。

３　第８、９項(xiàng)無(wú)機(jī)富鋅底漆要求除銹等級(jí)及施工條件更為嚴(yán)格，一般較少采用。

4、要考慮結(jié)構(gòu)的主次關(guān)系。即根據(jù)構(gòu)件的重要性，是主要承重構(gòu)件還是次要承重構(gòu)件來(lái)進(jìn)行考慮，分別選用不同的涂料，或用相同的涂料而對(duì)涂層厚度加以區(qū)別。

選擇涂料時(shí)，除考慮結(jié)構(gòu)使用功能、經(jīng)濟(jì)性和耐久性外，還應(yīng)考慮施工過(guò)程中的穩(wěn)定性、干燥、速度、毒性以及需要的溫度條件等。

要達(dá)到良好的防腐效果，在選擇恰當(dāng)、高性能涂料的同時(shí)，對(duì)于涂料的厚度亦有一定的要求。如果涂層厚度薄或不均勻，鋼材表面毛刺的高峰會(huì)露出涂層，涂層就會(huì)有針孔，這時(shí)水中的氧、氯離子、水分子等會(huì)穿過(guò)這些薄弱的地方，使鋼鐵生銹腐蝕，腐蝕產(chǎn)物體積膨脹，形成銹包，逐漸擴(kuò)大，后涂層起泡脫落。如果涂層過(guò)厚，雖然可增強(qiáng)防護(hù)能力，但附著力和機(jī)械性能都要降低，而且要增加費(fèi)用。

對(duì)于一般涂裝要求的構(gòu)件，并采用手工及動(dòng)力工具除銹時(shí)，可采用兩道底漆、兩道面漆的做法；對(duì)涂裝要求較高的構(gòu)件，并采用噴射除銹時(shí)，宜采用2遍底漆，1～2遍中間漆及2遍面漆的做法。涂層干漆膜總厚度不宜小于120μm（弱侵蝕）及150μm（中等侵蝕）、200μm（較強(qiáng)侵蝕的重要構(gòu)件）。需加重防腐的部位，可適當(dāng)增加涂層厚度20～60μm。厚度要均勻、連續(xù)完整、無(wú)針孔，方可取得良好的防腐效果。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)涂層厚度可參考表１－８。

表１－8　鋼結(jié)構(gòu)涂裝涂層厚度

表１－9　　常 用 防 銹 底 漆

表１－11　　 常用防腐蝕面漆