港口机械水性漆防腐深究

(整期优先)网络出版时间:2021-06-22
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港口机械水性漆防腐深究

戴广通

上海振华重工(集团)股份有限公司长兴分公司 上海 201913

摘要:近年来,我国港口的机械设备数量不断增加,港口的通过力与生产效率也大幅度提升,这些设备的材质大多数为Q345钢材,而受到港口恶劣的盐雾环境影响,钢材的腐蚀度也非常高,极容易对设备运行的安全、稳定性造成影响,为此,提升港口机械的防腐处理,提升机械的维保质量与使用时间尤为重要。鉴于此,本文对港口机械的水性漆防腐处理作了深究。

关键词:港口;机械;水性漆;防腐技术

水性工业漆的生产技术在近几年有了飞速进步,水性漆在较多性能方面都更优于溶剂型油漆,但就目前来说,港口机械生产中大部分采用的还是溶剂型油漆。溶剂型油漆在生产及施工时会排出大量VOC,不仅对环境污染很大,而且对施工人员及周边居民的健康也有一定危害。水性漆不仅耐盐雾性与附着力强,漆膜丰满、柔韧性好,而且耐水、耐磨、耐黄变、不易老化、干燥更快、使用也更方便,更重要的是其对人体基本无害,也不会对环境造成污染,完全可以作为溶剂油漆的替代品,用于港口机械防腐。

1.港口机械防腐处理现状

1.1 现用防腐漆危害性大

目前,我国大部分港口的机械防腐处理,仍以传统的溶剂型油漆为主,例如最常用的环氧漆、聚氨酯漆等,这些漆料的有机挥发物(VOC)含量均非常高,而VOC对于人体有极大的危害,如果施工人员长期运用溶剂型油漆,将严重危害其身体健康,同时大量的VOC还会造成环境污染,增加中毒、爆炸等意外事故发生风险。而随着环境污染问题日益严重,工业漆产业也需要面对环境保护问题,将环保、节能以及健康作为产品研发的基本原则[1]

1.2 水性漆使用较少

水性防腐漆目前在汽车、桥梁、铁路以及户外钢结构等防腐处理均有使用,但是其在港口机械防腐处理中却极少使用,分析原因可能是:1.传统的溶剂型漆已经深入人心,大部分的消费者,对水性漆的性能与优势均不了解,故而不相信水性漆的使用效果;2.水性漆在我国国内发展的时间还比较短,在技术方面还比较落后;3.水表面的张力过大,蒸发的速度比较慢,导致水性漆在涂装时,对温湿度改变过于敏感,气泡、缩边等漆膜缺陷风险较高。这些原因导致了水性漆未能在港口机械防腐中得以推广使用[2]

2.水性漆在港口机械防腐中的使用优势

2.1 环保、无害,且应用范围广

水性工业漆主要以清洁水作为稀释剂,而不用使用固化剂、稀料等其他溶剂,这是水性漆与其他油性工业漆根本上的区别,是一种全新的环保防锈防腐漆;水性漆的工业使用范围非常广泛,可以用于桥梁、钢构、船舶、机电以及钢材等多个行业的防腐处理中;更重要的是水性漆不仅节能、环保,且不会对人体与环境产生伤害与污染,而且可直接用水清洗涂装工具,减少使用清洗溶剂,降低对施工者的损害,就此项优势而言,水性漆的推广必将是涂装行业未来的发展方向,最终会完全替代油性漆[3]

2.2 配方全面,性能更完整

水性漆在配方设计上,应用的是添加多种助剂,从而改善不足,例如助溶剂可以增强漆的稳定性与挥发速度,成膜助剂可提高涂层质量,分散剂与增稠剂可以提升漆的抗沉降性,而防锈剂可以避免涂层锈蚀金属基材,触变剂可以提升漆的施工性能等。相较于传统的溶剂漆,水性漆在配方上更加复杂,使用原料可达到几十种,包括水性树脂、颜填料以及助剂等,部分水性漆还含有有机溶剂,而中水性树脂是水性漆最主要的成膜物质,配方占比量高达60-85%,大大提升了水性漆的贮存、施工以及成膜物等多种性能[4]

2.3 节药资源,适应性好

水性漆的溶剂是水,可以节药大量的资源,这一特性不仅可以在施工时避免可燃性气体的产生,从而减少火灾发生的可能性并降低了对环境的污染,而且只需要极少量的低毒性醇醚类有机溶剂,明显改善了施工人员的作业环境。正常情况下,水性漆的有机溶剂占比仅为5-15%,而阴极电泳涂料可降至1.2%以下,不仅可以减少污染,更节省了大量的资源;水性漆可以在湿表面与潮湿环境中进行直接的涂覆施工,而且对材质表面的适应性非常好,涂层的附着力更强[5]

2.4 电泳涂膜更均匀、平整

水性漆的电泳涂膜更均匀、平整、展平性更好,其在内腔、焊缝、尖角、锐边等部位都可以涂上适当厚度的涂膜,从而发挥出良好的防护性;此外,电泳涂膜的耐腐蚀性极高,厚膜阴极电泳涂层对于盐雾性的最高耐受度可以达到1200h。

3.水性漆在港口机械防腐中使用要点

3.1 水性漆的施工操作流程

(1)工件表面。处理表面的工序主要包括脱脂、打磨、除锈以及磷化,依据工件表面的状态、水性漆的施工要求以及工件所处环境等因素,可以选择全部或部分使用,为了提升漆的耐盐雾性,应该进行磷化处理,并确保涂装物的表面清洁,无任何油污、浮灰等。

(2)涂刷。可选择喷涂、刷涂以及辊涂等方式施工,以适量清洁水兑稀;喷涂时,采用多个喷枪,不同喷松喷涂不同粘度,以喷枪的口径进行调整,切不过度加水

[6]

(3)涂装干燥。涂装时,膜厚、温湿度以及空气流均会影响到漆膜的干燥性,因此,自干漆的温度需在5℃以下,湿度在75%以上,可以借助于烘干设备开展施工。

(4)烤漆施工。烘干时,流平时间须高于15分钟,烘干时间以20-25分钟为佳,温度维持在120℃,不可过高或过低。

(5)漆膜涂布。施工后,为了确保漆膜的防锈性,漆膜的最小厚度必须在30微米以上,二次涂装时,应确保首次膜完全干透,以二次喷涂时发生咬底现象,导致漆膜起皱,两次喷涂的时间间隔必须超过24小时。

3.2 水性漆的施工注意要点

(1)水稀释。加水稀释时,对水PH值进行严格控制,以防偏酸性水与漆混合后,出现不相容、清液浮出等情况,降低漆液稳定性,所以要注意调节水的PH值,兑稀时,坚持少量多次加水[7]

(2)存储。未开封过的产品,应储存于5-35℃环境,切不可在高温或温度0℃以下的环境中储存;使用剩余的漆需单独保存,并及时用盖子进行密封,二次使用时,确保PH值维持在7.5-8.5。

(3)自干漆施工。若温度在5℃以下,或湿度在75%以上,需要适当加温或者增加干燥的时间,注间通风,加速干燥。

(4)涂层施工后,烘干漆膜时,喷涂室与流平室温度控制在15-30℃,湿度控制在30-75%,以免温湿度不良影响漆膜表面效果、喷涂性以及干燥性。

(5)工件喷涂和漆膜还未干燥时,确保底材温度超过露点温度,以防水分冷凝,导致漆膜回软。

(6)合理选择方法、方式、底材形状及表面特性以确保漆的涂布率。

(7)漆投入使用期间,避免污染,以防对涂装表面效果造成影响,涂装环境必须保持清洁,严格控制灰尘量,以避涂装之后的漆膜,表面未干,导致落灰,对最终效果产生影响。

(8)喷涂时,确认气泵和气泵压力有无异常,供气量能否达到正常喷涂的需求,气泵内有无水、油等特质,如果气泵过小,供气压力较低,或者供气量不够,均会降低喷漆的雾化效果,而喷涂的幅面小,则会降低喷涂效率;若空气当中含有水份,喷涂漆膜容易产生气泡,含油,则会导致漆膜发生缩孔,这些均会造成膜面缺陷,影响漆的使用效果。

(9)施工时,禁止混合其他的涂料漆或者是有机溶剂,以避造成变质,施工完成后,马上采用清水对施工器具进行全面清洗,以免干固。

(10)室外喷涂时,若风速高于三级,会导致漆雾四处散落,无法喷至工件表面,降低涂装效率,应避免施工。

(11)浸涂。依据不同的的工件形状、工件上的漆厚度,对漆的粘度进行合理调整[8]

结束语

目前,纵观整个防腐行业,水性漆经已被广泛应用于汽车、机车、工程机械、钢结构以及集装箱等多个行业的防腐处理中,至2020年,涂料行业的总产量已经上升到了2200万吨左右,这其中环保型漆已经占到了总产量的57%,水性工业漆产量也大幅度增加,但其在港口机械防腐处理中的应用却还是很少,因此,为了进一步提升港口机械防腐处理效果,延长相关机械的使用寿命,减少环境污染与人体危害,积极采用水性漆进行机械防腐处理将成为港口未来发展的必然趋势。

参考文献

[1] 李兴波,杨红刚,张瑞臣,等. 水性漆在路面机械零部件面漆化涂装上的应用[J]. 电镀与涂饰,2020,39(16):1090-1093.


[2] 主雷. 水性漆在工程机械涂装工艺设计中的应用探讨[J]. 当代化工研究,2018(1):95-96.

[3] 杨林,徐建中,李森. 水性漆预处理钢板涂装流水线改造的研究及应用[J]. 工程机械,2020,51(12):70-73.

[4] 陈超广,王业嵩. 传动轴表面硅烷化处理与水性漆涂装的工艺研究[J]. 时代汽车,2020(14):141-142.

[5] 杨延欣,王云峰,李海博,等. 港口水工桥梁的防腐技术应用[J]. 汽车博览,2021(1):263.

[6] 齐亚波. 浅谈港口机械设备的防腐蚀处理技术[J]. 魅力中国,2021(6):409-410.

[7] 丁波,同雷. 港口机械涂料防腐施工质量控制及检验探讨[J]. 建筑工程技术与设计,2021(8):1367.

[8] 王宇. 浅谈港口机械设备的防腐蚀处理技术[J]. 中小企业管理与科技,2019(4):187-188.