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水性環(huán)氧防腐涂料的施工應(yīng)用
介紹了水性環(huán)氧防腐涂料的種類、組成、性能特點(diǎn)，對(duì)水性環(huán)氧防腐涂料的成膜特性及涂裝環(huán)境要求進(jìn)行了詳細(xì)分析，指出了該類涂料應(yīng)用時(shí)應(yīng)采取的不同于傳統(tǒng)溶劑型環(huán)氧涂料的必要措施。
一、水性環(huán)氧防腐涂料主要類別和品種
近年來，我國各涂料研究機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)廠家已研制出一些水性環(huán)氧防腐涂料，部分產(chǎn)品已得到了實(shí)際應(yīng)用，根據(jù)所采用的環(huán)氧樹脂和固化劑種類的不同，乳化機(jī)理也不一樣，目前商品化的水性環(huán)氧防腐涂料主要有以下兩類：
①、Ⅰ型，自乳化型：制漆時(shí)使用的環(huán)氧樹脂和固化劑都不呈乳液狀態(tài)。
該類水性環(huán)氧防腐涂料由低分子量液體環(huán)氧樹脂（環(huán)氧當(dāng)量為190左右）和水性環(huán)氧固化劑為基料，使用時(shí)，固化劑必需既是交聯(lián)劑又是乳化劑，這類固化劑以多胺為基礎(chǔ)，在其分子中引入表面活性的鏈段，使其成為兩性分子，從而具有很強(qiáng)的乳化作用。使用時(shí)，將兩組份混合攪拌即可乳化。
②、Ⅱ型，乳化型：制漆時(shí)使用環(huán)氧樹脂乳液
該型水性環(huán)氧防腐涂料由環(huán)氧樹脂制成的水乳液和水溶性或水乳性胺固化劑為基料，水性環(huán)氧固化劑與環(huán)氧樹脂乳液具有較好的相容性，它不要求具有乳化作用。該型產(chǎn)品通常含有少量有機(jī)溶劑作為成膜助劑（一般不超過6%）。由于水性環(huán)氧涂料的涂膜是由環(huán)氧樹脂和固化劑交聯(lián)反應(yīng)而生成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以涂膜具較好防腐蝕性、耐化學(xué)品性及機(jī)械性能。
另外，根據(jù)所采用的防銹顏料及涂料功能的不同，目前市場(chǎng)上商品化的水性環(huán)氧防腐涂料有水性環(huán)氧富鋅底漆、水性環(huán)氧云鐵防銹漆、水性環(huán)氧鐵紅防銹漆、水性環(huán)氧磷酸鋅防銹漆、水性環(huán)氧三聚磷酸鋁防銹漆、水性環(huán)氧防腐面漆等等。
二、水性環(huán)氧防腐涂料的成膜機(jī)理和施工環(huán)境要求
與溶劑型環(huán)氧涂料相比，成膜過程對(duì)水性環(huán)氧涂料的性能起著更加關(guān)鍵的作用，這是因?yàn)椋孩偎原h(huán)氧涂料的成膜過程需要額外的兩個(gè)步驟，即水分蒸發(fā)和漆基聚結(jié)；②水的蒸發(fā)熱（蒸發(fā)所需能量）比一般溶劑都高；③濕漆膜中水分與鋼材長(zhǎng)時(shí)間接觸有引起閃銹的危險(xiǎn)。所以施工時(shí)的溫度、相對(duì)濕度和通風(fēng)的控制顯得更加重要。
1、溫度要求：
由于水性環(huán)氧防腐涂料中環(huán)氧基和胺固化劑上的活潑氫反應(yīng)受溫度限制（這一點(diǎn)類同溶劑型環(huán)氧涂料），而該反應(yīng)在10℃下很緩慢，一般5℃下基本不反應(yīng)（有些酚醛胺類固化劑在0-5℃時(shí)也能與環(huán)氧樹脂進(jìn)行反應(yīng)，即所謂低溫型環(huán)氧漆），這決定了底材溫度不能低于5℃，最好在10℃以上。
由于乳液含水，低溫會(huì)破乳和結(jié)凍，導(dǎo)致涂料或涂膜失效。
和溶劑型產(chǎn)品不同的是：由于水的蒸發(fā)熱（蒸發(fā)所需能量）比一般溶劑都高，而且空氣中含有水份，造成以下因素對(duì)漆膜中水份的揮發(fā)比溶劑揮發(fā)影響更大：
A、底材溫度和涂裝環(huán)境露點(diǎn)的差距：
底材溫度比露點(diǎn)越高，水份蒸發(fā)越快，據(jù)一些乳液生產(chǎn)廠家和一些從事該方面研究的技術(shù)人員介紹，如果底材溫度高于露點(diǎn)5℃以上是****。當(dāng)然，根據(jù)露點(diǎn)表，除了專用噴涂室涂裝和烘烤固化，一般自然環(huán)境有時(shí)能達(dá)到，但在濕熱地區(qū)如中國南方、沿海及雨季并不易達(dá)到。
如果漆膜中的水份不能及時(shí)揮發(fā)，而漆膜反應(yīng)固化程度加深，而后水份繼續(xù)逸出會(huì)留下孔隙，對(duì)防腐底漆來說外觀變化不明顯，但對(duì)面漆來說對(duì)外觀有影響，主要表現(xiàn)在光澤會(huì)下降，所以，面漆對(duì)環(huán)境的要求比底漆高。
由于很多涂裝時(shí)并未采用露點(diǎn)管理方式，所以涂料生產(chǎn)廠家給出推薦溫度和濕度范圍，如果推薦的是要求底材溫度5℃以上并高于露點(diǎn)3℃以上時(shí)，則涂裝環(huán)境空氣相對(duì)濕度應(yīng)不高于80%；如果要達(dá)到底材溫度在10℃以上并高于露點(diǎn)5℃以上，則涂裝環(huán)境空氣相對(duì)濕度應(yīng)不高于70%。
B、底材溫度
低溫時(shí)，對(duì)于溶劑型產(chǎn)品可通過選用揮發(fā)快的溶劑來解決溶劑揮發(fā)速度問題，但對(duì)水性環(huán)氧防腐涂料來說，沒有有效的解決其揮發(fā)速度下降問題的措施。
C、空氣濕度
高濕度空氣中水份含量高，對(duì)水性漆膜中水份逸出漆膜到空氣中的速度比溶劑從溶劑漆中逸出的速度影響更大。
D、空氣流動(dòng)狀況
空氣流動(dòng)越快，水蒸發(fā)越快，這對(duì)溶劑型和水性產(chǎn)品是相同的。
因此，從理論上講，水性環(huán)氧防腐涂料應(yīng)該比溶劑型產(chǎn)品要求更高的涂裝環(huán)境條件，主要表現(xiàn)如下：
水性環(huán)氧防腐涂料的施工應(yīng)用探討
三、水性環(huán)氧防腐涂料施工時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)
1、涂裝環(huán)境條件的控制
當(dāng)在密閉不通風(fēng)的環(huán)境內(nèi)施工水性環(huán)氧防腐涂料時(shí)，由于涂料中水份的揮發(fā)，很快會(huì)增加空氣的濕度，露點(diǎn)值相應(yīng)升高，底材溫度不能滿足高于露點(diǎn)3-5℃以上這一條件，甚至和露點(diǎn)溫度持平，此時(shí)，涂料中的水份將無法逸出，甚至空氣中的水份反而在漆面凝結(jié)成水珠。就會(huì)出現(xiàn)涂層不干或即使干燥后涂層成膜質(zhì)量不佳、涂層表面有水漬、閃銹等不良現(xiàn)象。
所以，雖然從安全方面來說，采用水性漆時(shí)，通風(fēng)不足也不會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)爆炸事故，但從涂料成膜要求及保證涂層性能方面來講，通風(fēng)和降濕是必不可少的。而且通風(fēng)量要足以使涂裝環(huán)境內(nèi)底材溫度高于露點(diǎn)3-5℃以上，這甚至比采用溶劑型漆時(shí)要求的通風(fēng)條件更高。
因而，密閉場(chǎng)所必須采用強(qiáng)制通風(fēng)措施，如果有降低設(shè)施則更佳，而且在涂裝過程中應(yīng)不斷檢測(cè)空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、底材表面溫度，通過露點(diǎn)表查出空氣露點(diǎn)，和底材溫度比對(duì)，保證底材溫度高于露點(diǎn)溫度3-5℃以上。如不能滿足這一條件，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)通風(fēng)或暫時(shí)停止涂裝作業(yè)。
2、涂料配制與混合使用期
水性環(huán)氧涂料特別是Ⅰ型水性環(huán)氧涂料，兩組份在混合前必須分別攪拌均勻，同時(shí)兩組份混合后必須使用機(jī)械攪拌器攪拌至少5分鐘以保證充分乳化和混合均勻。
配制和施工水性環(huán)氧防腐涂料的用具（包括攪拌器、容器、刷子、輥筒、無空氣噴泵等等）必須和溶劑型產(chǎn)品的用具完全分開，接觸過溶劑型涂料的用具在接觸水性環(huán)氧涂料前，必須先用溶劑清洗干凈，然后再用水性環(huán)氧涂料專用的清洗劑再進(jìn)行清洗，確保沒有油性物質(zhì)存在。
通常水性環(huán)氧防腐涂料的混合后使用期比普通溶劑型環(huán)氧防腐涂料要短，第一類環(huán)氧涂料的混合后使用壽命為1.5-3小時(shí)，第二類環(huán)氧涂料為2-6小時(shí)，大多數(shù)情況下這些時(shí)間足夠施工了。但施工時(shí)應(yīng)引起注意，應(yīng)在標(biāo)明的使用期內(nèi)用完所混合的涂料，超出使用期后即使無明顯異常，也不應(yīng)再使用。
3、閃銹的防止
閃銹是水性防腐涂料施工極易出現(xiàn)的問題。雖然水性環(huán)氧防腐底漆中通常會(huì)加入防閃銹劑，但目前市場(chǎng)出售的防蝕劑如大量添加都會(huì)在某種程度上降低涂料的防腐蝕性能。施工中出現(xiàn)閃銹通常都因以下原因引起：
①涂裝時(shí)及涂膜干燥過程中，環(huán)境條件不能滿足上述要求，水份不能及時(shí)揮發(fā)，長(zhǎng)時(shí)間與鋼底材接觸導(dǎo)致閃銹產(chǎn)生。
②涂膜厚度不均勻，涂層露底、漏涂或厚度過低。
4、單道膜厚的控制與覆涂間隔
單道膜厚超過一定限度，一方面給漆膜中水分的快速揮發(fā)帶來不利；另一方面，由于水份揮發(fā)而發(fā)生漆膜收縮，可能導(dǎo)致干燥后的涂膜有細(xì)裂紋存在，所以，對(duì)于Ⅰ型水性環(huán)氧防腐涂料，單道干膜厚不宜超過100-120微米；對(duì)于Ⅱ型水性環(huán)氧防腐涂料，單道干膜厚不宜超過60-80微米。
水性環(huán)氧防腐涂料覆涂于干燥不良的溶劑型涂層或溶劑型涂料覆涂于干燥不良的水性環(huán)氧涂層上時(shí)，易產(chǎn)生層間附著不良乃至剝離現(xiàn)象，必須引起注意。
5、施工方式
通常水性環(huán)氧防腐涂料均可以采用無空氣噴涂、輥涂及刷涂方式施工，但無論是從涂層質(zhì)量還是效率上來說，無空氣噴涂應(yīng)是****。
涂于鋼底材上的第一道涂層不宜采用輥涂方式施工，因?yàn)椴灰撰@得均勻的涂膜，露底及漏涂處、涂膜過薄處易出現(xiàn)閃銹現(xiàn)象。
由于水性涂料很容易從尖銳邊角流開形成“邊角效應(yīng)”，為保護(hù)邊角免遭腐蝕，需磨平邊角，在尖銳邊角，鉚釘和跳焊部位的施工需額外仔細(xì)，最好額外用刷子先條涂一遍。 |
