重防腐涂料—H环氧系列涂料的研究与应用

李红生 王文丽
（陕西源源化工有限公司 715300）

摘 要：介绍重防腐涂料生产工艺流程，性能指标确立依据以及原材料来源，产品质量标准和防腐涂料的施工要求等。
关键词：环氧涂料；工艺流程；性能指标；施工要求
1、前言
随着现代工业的发展，一批新兴工业领域的出现和许多现代工程的兴建，对防腐涂料承受环境的能力和使用寿命提出了更高的要求。常用的防腐涂料已不能满足这些需要。人们提出的“重防腐涂料（Heayy-duty Coating)”的概念，一般指在苛刻的腐蚀环境使用，包括底漆和面漆的配套涂料。简单地说：重防腐涂料就是使用寿命更长，可适应更苛刻的使用环境的涂料称为重防腐涂料。在化工大气和海洋环境里重防腐涂料一般可使用10年或15年以上，在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度的腐蚀条件下，一般应能使用5年以上。
重防腐涂料的应用涉及现代化各个领域，大型的工矿企业：化工、石油化工、钢铁及大型矿山冶炼的管道、贮槽、设备等；重要的能源工业：天然气、油管、油罐、输变电、核电设备及煤矿矿井等；现代化的交通运输：桥梁、船舶、集装箱、火车和汽车等；新兴的海洋工程。海上设施、海岸及海湾构造物及海上石油钻井平台等。以环氧树脂为主要成膜物质的涂料称为环氧涂料。每年世界上约有40%以上的环氧树脂用于制造环氧涂料，其中大部分用于防腐领域。环氧防腐涂料是目前世界上用得最为广泛、最为重要的重防腐涂料之一。
2、涂料生产的研制开发
陕西合阳源源化工有限公司于1996年研制环氧系列防腐涂料。目前已开发投产环氧系列防腐涂料主要有：①环氧煤沥青防腐涂料（底面漆）；②氯磺化聚乙烯防腐涂料；③氯化橡胶防腐涂料；④饮用水容器内壁专用防腐涂料（底面漆）；⑤环氧富锌底漆。每种涂料（底面漆）均由甲、乙双组份组成，以及配套使用的稀释剂。
五种环氧系列防腐涂料是公司科技人员吸取国内外其它厂家同类产品的优点，研制开发成功，并由“西北大学精细化工研究所监制”。经省质检部门1997年4月18日“产品质量检测报告”（陕西省质监认字（9501）号），认定其附着力柔韧性、耐磨性、抗酸、碱、盐性，抗微生物侵蚀及其它各种物理机械性能均达标准规定。该产品使用范围广，使用寿命可达20年之久。
3、生产工艺流程
上述五种环氧涂料均由甲、乙双组份组成，并加溶剂。
3.1 甲组份：（漆料部分）
按配料方案选配料→破碎、烘干、脱水→过磅准确计量入釜,封严，送电加热，反应、脱水、回流、搅拌30~40分钟→停电、出釜于高速分散机中，加入烘干经计量的颜填剂，强力搅拌30~40分钟→研磨使其细度达到标准→放入分散机中，搅拌、调漆、测粘度（涂—4粘度计）粘度达到标准→出漆分装过秤→测固含量，附着力，柔韧性等物理机械性能，各项指标合格后包装入库。
3.2 乙组份：（固化剂部分）
按不同环氧涂料方案配料→进行分散机中→送电、搅拌均匀→出料、过筛、分装过秤入库。
3.3 稀释剂部分：
按各种环氧涂料配套使用的稀释剂配料方案配各种稀释剂→过滤、分装、过秤、入库。
4、原材料
4.1 主要浅膜物质：环氧树脂、酚醛环氧树脂等市场均有销售。
4.2 次要成膜物质：颜填剂、助剂、部分溶剂，西安市化工原材料市场货源充足，质量稳定。煤沥青、滑石粉、氧化锌等原材料，由定点质量稳定供应户及时提供。
4.3 部分溶剂：增韧剂，本公司生产，质量稳定。该产品于1996年10月获第三届“中国杨陵农业科技博览会后稷金奖”。
5、产品质量标准
本标准是依据“GB1.1—81”标准化工作导则试行标准的一般规定。
此制定建立了质检机构，完善了质检规章制度，增加了各项目检测和仪器及器具，完善了各种检测方法，培养了检测人员。按“GB1.1—81”标准，按涂料产品分类、命名、型号，参考国内各厂家制定的标准，请教了省内外有关专家，使企业在编制H—环氧系列，既考虑到其先进性，也便于根据标准规模工业化生产。特拟定源源化工公司生产的各种环氧系列涂料，企业试行标准。环氧煤沥青防腐涂料：Q/YYH01-02-1997；饮用水容器内壁专用防腐涂料：Q/YYH03-04-1997；J55型氯磺化聚乙烯防腐涂料：Q/YYH07-08-1997；J52-1型氯化橡胶防腐涂料：Q/YYH09-1997。
6、性能指标确立及其依据
6.1 指标项目的确定:
本标准规定的产品主要指标为漆膜外观、粘度、细度、表干时间、实干时间、冲击强度、柔韧性、附着力、遮盖力、硬度及保证项目固含量耐酸、碱、盐十三种性能指标。在饮用水容器内壁防腐专用涂料中又规定了耐水、汽油及航空煤油三个保证项目的指标，为评定该三种产品的依据。
6.2 主要项目指标的规定及依据
6.2.1 漆膜外观:
涂料外观颜色、有光、半光、无光等。
6.2.2 粘度：
粘度过大不易施工，成本增大，过稀易于流挂，漆膜厚度不够影响防腐效果。我们依据标准GB/T1723-93检测定为80——120S。
6.2.3 细度：
细度过粗影响附着力及防腐效果，过细难形成规模生产，增加加工费用，依据GB/T6753——86检测标准定为≤80um。
6.2.4 干燥时间：
参考其它企业标准，依据GB/T1728——89标准规定为：表干≤4h，实干≤24h。
6.2.5 冲击强度：
冲击强度衡量漆膜抗冲击能力。按GB/T1732——93检测法规定为50hg/cm。
6.2.6 柔韧性：
柔韧性是保持漆膜的光整性而允许其漆膜最大变形，按GB/T1732——89检测方法规定为1mm。
6.2.7 硬度：
按GB/T1730——89检测规定≥0.5。
6.2.8 遮盖力
遮盖力主要是衡量涂料的遮盖能力，降低消耗保证涂层质量，确保防腐目的，按 GB/T1726——89检测方法规定，环氧煤沥青为80g/m2。
饮用水内壁防腐专用涂料为：底漆80—100g/m2，面漆170—200g/m2。
6.2.9 附着力：
是体现漆膜与防腐构件的附着能力。附着力好，不起皮不脱落，防腐性能就好。按GB/T9286——89检测标准规定附着力为1级。
6.2.10 固含量
固含量是各种涂料的保证项目。固含量的多少直接关系到漆膜厚度、消耗定额及经济效益。按GB/T1725——89检测方法规定三种涂料。
底漆≥70%
面漆≥65%
6.2.11 耐酸、碱、盐水性：
耐酸、碱、盐水性是环氧煤沥青涂料必保证指标，这种防腐涂料经常会受到酸、碱、盐水的腐蚀，经不起酸碱盐水的腐蚀，就谈不上好防腐涂料。这是必保指标。按GB/T1763——79（89）规定为侵泡72h，不起泡、不生锈、不剥落。饮用水内壁防腐专用涂料耐水、汽油、煤油性。
饮用水内壁防腐专用涂料，即适用于盛水容器，又适用于盛啤酒及盛汽、煤油容器，此项目按GB/T7133——79检测规定，分别在60℃蒸馏水、70#汽油、航空煤油中浸泡72h不起泡、不生锈、不剥落。
7、防腐涂料施工要求
7.1 使用说明：
各种涂料由底漆和面漆配套使用，各种型号的底漆和面漆均由甲乙双组分组成。使用时应把甲组份搅拌均匀，然后按比例（漆料：固化剂=10：1）调配，充分混合，放置约30分钟后方可使用。
漆料（甲、乙组份）应现配现用，配好后应在8小时内用完，否则会影响施工及防腐质量。
施工时的温度一般不低于5℃，施工时或温度较低时粘度过大，可酌情加入少量稀释剂。
7.2 施工技术：
7.2.1 金属表面处理：
金属表面涂复前表面处理的好坏是影响防腐性能好坏的关键，使用该涂料的表面，必须合乎以下要求：
（1）必须清除表面灰尘、油污及其它杂质。对涂刷表面的大焊瘤、棱角、毛刺也要除去或倒角。
（2）应彻底除去金属表面锈斑，氧化皮、旧漆皮和残渣等，用喷砂或酸洗法处理时表面最好达到sa1级；用手工打磨时也应达到st1级，除锈后应在8小时内涂刷底漆。
7.2.2 水泥和木材的表面处理：
（1）水泥表面复前应有一定的光洁度，否则应用腻子抹平。
（2）涂复前基层表面含水率应低于5%。
（3）木材表面处理同水泥。
7.3 涂复施工：
涂复可用滚涂、喷涂、刷涂等方法。
7.3.1 涂刷时，涂层要均匀，底漆不许漏涂。表干即可涂面漆（一般约3小时）否则时间过长会影响与面漆的粘结性。
7.3.2 实接部分必须用相同的漆料；防腐层必须搭接，搭接长度100mm。
7.3.3 需要加强防腐效果时，采用玻璃布与漆料组成复合。即先涂一层底漆。待表面干后再涂一层漆；然后包扎第一层玻璃布，接着涂第二层面漆，从反方向包扎第二层玻璃布，再涂第三层面漆，待实干后，再涂第四层面漆。玻璃布可选用0.1mm厚的中大碱无蜡品种，使用前对玻璃布最好能用化学试剂处理一下。
7.4 漆膜厚度与防腐等级及其选择：
7.4.1 每层漆膜厚度 底漆≤80um 面漆≤100um
7.4.2 防腐等级：
防腐层等级 结 构 干膜厚度
普 通 底漆—面漆—面漆 ≥0.2mm
加 强 底漆—面漆—玻璃布—面漆—面漆 ≥0.4mm
特 强 底漆—面漆—玻璃布—面漆—玻璃布—面漆—面漆 ≥0.6mm
7.4.3 防腐等级的选择：
对地上管道，贮罐内外壁和地沟管道等，一般情况可选用普通防腐；直接埋地管道可根据土壤腐蚀环境选用不同等级和结构的防腐层；对高盐碱地区、沼泽地和公路、铁路河流或必须穿跨越的其它恶劣腐蚀环境可选特强防腐。
7.5 材料消耗 Kg/m2
材 料 施工方法 普通防腐 加强防腐 特强防腐
底 漆 机 械 0.08 0.08 0.08
手 工 0.1 0.1 0.1
面 漆 机 械 0.5 0.65 0.95
手 工 0.6 1.0 1.2
固化剂 机 械 0.05 0.09 0.11
手 工 0.55 0.11 0.13
稀释剂 机 械 0.03 0.05 0.06
手 工 0.05 0.07 0.09
玻璃布m2 1.2 2.4
7.6 注意事项：
7.6.1 涂料久放会产生沉淀搅拌后再配制使用，沉淀不影响防腐效果。
7.6.2 涂料含有易燃、易爆挥发物，应密封并置于阴凉干燥通风处，并远离水源。
参考文献：
（1）陈士杰等、涂料工艺.北京：化学工业出版社.1996
（2）王泳厚、刘杏慈编著.涂料防腐蚀技术300问.北京：金盾出版社.1995.9
（3）战凤昌、李悦良编.专用涂料.北京：化学工业出版社.1996
（4）李国莱、张慰盛、管从胜编著.重防腐涂料.北京：化学工业出版社.1999.9