屏障防腐涂料在自来水管道防腐中的应用
摘要：屏障防腐涂料属环氧—丙烯酸聚氨酯涂料。主要由有机多羟基丙烯酸酯类均聚物和多异氰酸酯制得含异氰酸酯的预聚物，再经多元胺扩联聚氨酯，与其分散体经离子型或非离子型的分散体混合，同时加入特殊的稳定剂、抗氧剂、促进剂、防腐添加剂和颜色填料制得的长效高性能无毒防腐涂料，这类经改性后的聚胺酯涂料具有不同于其他任何传统涂料的特异性能。
关键词：屏障防腐涂料 管道防腐 聚胺酯涂料
1 主要性能特点
屏障防腐涂料属环氧—丙烯酸聚氨酯涂料。主要由有机多羟基丙烯酸酯类均聚物和多异氰酸酯制得含异氰酸酯的预聚物，再经多元胺扩联聚氨酯，与其分散体经离子型或非离子型的分散体混合，同时加入特殊的稳定剂、抗氧剂、促进剂、防腐添加剂和颜色填料制得的长效高性能无毒防腐涂料，这类经改性后的聚胺酯涂料具有不同于其他任何传统涂料的特异性能。
1.1 显著的抗氧性和耐化学腐蚀性能
众所周知，水和氧气的渗入是金属锈蚀的根源，从电化学反应看，活性铁锈是锈蚀的主要原因。因此涂膜分子结构的紧密直接关系到涂膜的屏蔽作用，而涂膜本身对腐蚀介质的抵抗能力是涂料质量的关键。屏障防腐涂料不仅湿气通过率优于其他任何传统涂料，其涂层还能承受在沿海高温、高湿地区的盐水、干湿循环和 工业 发达地区各种气相腐蚀介质及海洋大气环境中盐碱介质和酸碱介质交替作用产生的各种腐蚀。经过在不同比例不同腐蚀介质的溶液中进行1440 h常温破坏性试验后表明：即使其金属样板被腐蚀，其防腐涂膜仍完好无损，并能保持部分理化性能不变(见表1)。
| 项 目 | 技术指标 |
| 耐水性 1 440 h | 不起泡、不脱落、不生锈 |
| 耐沸水性 4 h | 不起泡、不脱落、不生锈 |
| 耐盐水性(3%、30%NaCl)1 440 h | 不起泡、不脱落、不生锈 |
| 耐酸性(15%HCl)1 440 h | 不起泡、不脱落、不生锈 |
| 耐碱性(15%、30%NaOH)1 440 h | 不起泡、不脱落、不生锈 |
| 耐汽油性(航空汽油)1 440 h | 不起泡、不脱落、不生锈 |
| 耐冻融循环性(-20～60 ℃) 10次 | 无变化 |
| 耐机油性1 440 h | 不起泡、不脱落、不生锈 |
1.2 优异的附着力、坚韧性和高硬度、耐磨性
有关专家指出：漆膜的动态力学性能主要是指材料的抗冲击强度，而抗冲击强度与它的抗张强度和断裂伸长率有密切的关系。经过测定(见表2)，屏障涂料具有优秀的耐冲击性和延展性，属于一种膜量高、耐摩擦、高硬度和附着力强的涂料，且能在一定温度环境中使用(100℃)。
| 项 目 | 技术指标 | |
| 60 ℃光泽(%) | ≥85 | |
| 硬度(摆杆) | 0.82 | |
| 柔韧性(mm) | 1 | |
| 划圈法测得附着力(级) | 1 | |
| 抗冲击强度(kg/cm) | 50 | |
| 干燥时间(h) | 表干 | ≤1 |
| 实干 | ≤24 | |
| 耐热性(140 ℃，6 h) | 合格 | |
| 耐低温性［(-20±2)℃，96 h］ | 无变化 | |
| 耐磨擦性(1 000 g，1 000 r失重，g) | ≤0.05 | |
1.3 良好的耐候性
光老化往往会造成涂膜表面及物理性能恶变，最常见的现象是失光、泛黄、龟裂和粉化，甚至脆变剥落。从光降解机理中可知，树脂中的自由基是造成光降解的重要中间体。因此，促使光稳定化的重要手段是清除树脂中的自由基，而屏障涂料改性树脂中的羟基胺醚能有效清除自由基，抑制光氧化。同时通过抗氧基的作用能有效阻止紫外线的杀伤和稳定涂料的保色性，比一般防腐涂料使用寿命延长三倍以上。
2 管道防腐的 应用
2.1 除锈工艺
除锈工艺较之其他防腐涂料更为简便，只须用砂纸、钢丝刷或电动砂轮机将被涂工件表面浮锈、焊渣、油污及疏松物除去，擦净达到平整干燥即可施涂。需要强调的是被涂工件表面浮锈、油污等杂物必须除净，因浮锈、油污等杂物可能会在工件表面形成一个隔离层，直接 影响 涂料的附着力和涂敷质量。
2.2 涂敷工艺。
产品为双组分涂料，可采用刷涂、喷涂、辊涂等 方法 施涂。
① 防腐涂层结构：
a.普通防腐型(两底两面)
一道底漆→一道底漆→一道面漆→一道面漆。干膜厚度约100 μm。
b.加强防腐型(一布三油)
一道底漆→一层玻璃纤维布→二道面漆。干膜厚度约200 μm。
c.重加强防腐型(两布四油)
一道底漆→一层玻璃纤维布→一道底漆→一层玻璃纤维布→二道面漆。干膜厚度约300 μm。或一道底漆→连续缠绕两层玻璃纤维布→一道底漆→二道面漆。干膜厚度约300 μm。
d.特加强防腐型(三布五油)
一道底漆+连续缠绕两层玻璃纤维布→一道底漆→一层玻璃纤维布→一道底漆→二道面漆。干膜厚度约450 μm。或一道底漆→一层玻璃纤维布→一道底漆→一层玻璃纤维布→一道底漆→一层玻璃纤维布→二道面漆。干膜厚度约450 μm。
② 涂料配制：根据用量，随用随配，按比例混合，充分搅拌均匀，静置10～15 min后再行施涂。
③ 施工粘度：可用专用稀释剂调整施工粘度。施涂粘度为30～40 s。
④ 干燥条件：常温 自然 干燥。
⑤ 注意事项：
a.在配制与施工过程中切忌水、油等物质混入，以免影响工程质量。
b.施涂底漆、面漆时，要求涂层均匀，无漏涂。
c.缠绕玻璃纤维布时必须拉紧、平整、不得有皱折、鼓泡，纤维布网眼必须灌满涂料。玻璃纤维布之间搭接宽度>20mm，搭接头长度>100 mm。缠绕两层玻璃纤维布时，各层玻璃纤维布的搭接头应错开。管道两端的防腐层应做成阶梯形接茬，阶梯宽度>100mm。玻璃纤维布经纬密度为10×10根/cm2或12×12根/cm2，厚度应为(0.12±0.01)mm，含碱量不应超过12%，无捻、无蜡、平纹、两边封边，受潮的玻璃纤维布必须烘干后方可使用(见表3)。
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管径 (mm) |
60～89 | 114～159 | 219 | 273 | 377 | 426～529 | ＞720 |
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布宽 (mm) |
120 | 150 |
200～ 250 |
300 | 400 | 500 | 600～700 |
d.刷涂后的管道或钢件应注意避免在运输、吊装过程中损伤防腐层，若有损伤应及时补涂，否则不准安装。
e.当在管沟内进行接口防腐刷涂时，必须清除防腐部位的泥土、水迹。回填土时不应损伤外防腐层。
f.雨、雪、雾天不宜在户外施工。
g.按危险品运输，防止雨淋和日光曝晒。
h.勿近火源，在阴凉干燥处密封储存。
i.施工时须通风，禁止明火。
3 结语
① 屏障系列涂料是当今涂料市场上的高 科技 产品，其各项性能指标均达到和超过传统防腐涂料。
② 屏障涂料是一种抗酸、碱、盐、油、水和大气腐蚀的无毒保护涂料，适用于各种金属、木质、混凝土构件的防腐和保护。
③ 屏障涂料施工简便、干燥快、耐磨擦、附着力好，特别适用于输水、输油管线的防腐工程及制盐、化工行业和 工业 地坪、地板的防腐工程。
④ 屏障涂料的使用寿命比一般防腐涂料高达三倍以上，且综合成本也明显低于传统防腐涂料，是一种当今较理想的防腐涂料。
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