解析ISO 12944标准(五、防护涂料体系)-2,常用防护涂料的类型和性能
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解析ISO 12944标准(五、防护涂料体系)-1,概述、参考标准、术语和定义
4. 涂料类型
4.1. 概述
很多涂料体系被广泛用于钢结构防腐蚀保护。
根据腐蚀类型分类,附录A中表A.1-A.8h中给出了与符合耐久性要求的防腐蚀涂料体系的各种范例(参考件)。这些体系在实践中已经被证实是行之有效的,但该列表不可能把所有涂料类别都列举出来,其它一些类似体系也可能是可行的。
此外,新技术在不断地发展,并经常受到政府法律法规的影响,那些经以下方法被证明性能有效的新技术是可以被接受的。
a)这些新技术应用后,经追踪和记录被验证是行之有效的。
b)实验室测试的结果至少符合ISO12944-6要求。
注1:4.2、4.3、4.4中给出的仅给出了涂料的物理及化学性能,对使用方法并未涉及。仅对干燥和固化温度有所限制。根据配方的不同,每种类型涂料可能产生多种变化。
基于此,涂料可以被划分为溶剂型、水性或者无溶剂型。起初,根据干燥及固化的方式它们被分为两大类(参见4.2,4.3),之后,进一步细划分为普通固化(译者注:自然干燥)及机械固化(译者注:强制干燥)(参见4.3.2-4.3.5)。
注:主要的物理机械性能在附录C中给出。
4.2. 非转化型漆基涂料(Reversible coatings)
漆膜干燥依靠溶剂挥发而干燥,未产生其它形式上的变化,亦即该过程是可逆的,且漆膜在任何时候可再次溶解于原溶剂中。
例如,这种类型的漆基种类有:
a) 氯化橡胶(CR)
b) 氯化乙烯聚合物(也被称为PVC)
c) 丙烯酸聚合物(AY)
该类涂料干燥时间与空气流通状况及温度有关。在0°C甚至在更低的温度下亦可干燥,尽管温度越低干燥越慢。
4.3. 转化型漆基涂料(Irreversible coatings)
4.3.1. 总则
起初通过溶剂挥发成膜(如果存在溶剂),随后通过化学反应或凝结作用成膜(一些水性漆中)。该过程不可逆,即干膜不可再溶于原溶剂中。一些常见的溶剂型及无溶剂涂料亦如此。
4.3.2. 气干型涂料(氧化干燥),Air-drying paints(oxidative curing)
在该类涂料中,漆膜先通过溶剂的挥发,再通过空气中的氧气与漆基反应而干燥固化成膜。
典型的漆基:
-醇酸
-聚氨酯改性醇酸
-环氧酯
干燥时间依赖于温度或其它相关因素。漆基与氧的反应在低至0°C时仍可以进行,虽然在低温下反应速率降低。
4.3.3水性涂料(单组分),Water-borne paints(single pack)
该类涂料中,漆基被分散在水中。随着水分的挥发和漆膜聚结而成膜。
该过程不可逆,即这种涂膜在干燥后不能再分散于水中。
可分散于水中的典型的漆基有:
-丙烯酸聚合物(AY)
-乙烯聚合物(PVC)
-聚氨酯树脂(PUR) 张斌 孔璇凤译 MSN/E-mail: zblhx84@hotmail.com
干燥时间依赖于通风、相对湿度、温度和其它相关因素。低至3℃时干燥过程仍可进行,虽然在低温下干燥过程进行很慢。高湿度(大于80%RH)同样影响干燥过程。
4.3.4化学固化涂料(Chemically curing paints)
4.3.4.1 总则
总体而言,该种涂料是由漆料和固化剂组成。漆料和固化剂的混合物有受限制的可使用时间(参见3.15)。
涂膜干燥依靠溶剂挥发(如果存在溶剂)以及漆基与固化剂组份进行化学反应。
下面列出常用的类型。
注:基料和(或)固化剂组分可能被添加颜料。
4.3.4.2双组分环氧涂料
4.3.4.2.1 主剂(漆料组份)
成膜基料中的主剂(漆料组份)是带有环氧基团的聚合物,可与适当的固化剂反应。
典型的漆基有:
-环氧; 张斌 孔璇凤译 MSN/E-mail: zblhx84@hotmail.com
-环氧乙烯基/ 环氧丙烯酸;
-环氧组合物(例如:碳烃化合物);
按配方可分为溶剂型、水性以及无溶剂型。
由于环氧树脂暴露于阳光下易粉化,如果有保光保色需要,则面漆应使用脂肪族聚氨酯(见4.3.4.3)或适宜的物理干燥型涂料(见4.2)或水性涂料(见4.3.3)。
4.3.4.2.2固化剂组份
最常用的有聚胺、聚酰胺,或者胺加成物。
聚酰胺由于其良好的润湿性而更适宜用于底漆中,而聚胺可使涂层的耐化学品性更好。
干燥时间受通风状况以及温度和其它相关因素影响。最低至5℃时固化反应过程仍可进行,一些特殊的产品在更低的温度下固化反应过程仍可进行。
4.3.3. 双组分聚氨酯涂料
4.3.3.1主剂(漆料组份)
成膜基料中的主剂(漆料组份)是带有羟基(—OH)的聚合物,可与适当的异氰酸酯固化剂反应。
可以分为溶剂型和无溶剂型。
典型的漆基有:
-聚酯
-丙烯酸
-环氧 张斌 孔璇凤译 MSN/E-mail: zblhx84@hotmail.com
-聚醚
-氟(代)树脂
4.3.4.3.2固化剂组份
常用的有芳香族聚异氰酸酯和脂肪族聚异氰酸酯。
如果选用合适的主剂(漆料组份),采用脂肪族聚异氰酸酯(PUR,aliphatic)固化的涂层具有优异的保光保色性。
采用芳香族聚异氰酸酯固化剂(PUR,aromatic)可使涂膜干燥速度更快,但是涂膜会更快粉化和变色,因而不宜用于户外。
干燥时间受通风状况以及温度和其它相关因素影响。至0℃甚至更低温度时固化反应过程仍可进行,一些特殊的产品在更低的温度下固化反应过程仍可进行,但相对湿度应在供应商推荐的适宜范围内以避免漆膜出现起泡和针孔等病态。
4.3.5 潮气固化涂料
涂膜干燥依靠溶剂挥发(如果存在溶剂)以及与空气中的潮气进行化学反应。
典型的漆基类型有:
-聚氨酯(单组分)
-硅酸乙酯(双组分)
-硅酸乙酯(单组分)
干燥时间受通风状况、温度、湿度、膜厚及其它相关因素影响。如果空气中含有足够的湿气,至0℃甚至更低温度时固化反应过程仍可进行。湿度越小,固化越缓慢。
需要注意的是,相对湿度、湿膜厚度、干膜厚度应控制在供应商推荐的适范围内,以避免漆膜出现起泡、针孔或其它缺陷。
4.4. 不同类型涂料的常规性能
详细信息参见附录C,该信息仅用作选择涂料参考,如需应用请结合附录A中表格A.1至A.8和制造商公开的产品数据和已往项目的经验。
附录B(参考件):预处理底漆
一层薄薄的预处理底漆可以为进行喷射清理过的钢材在建造、运输、储存、安装过程中提供临时性的防腐蚀保护。预处理底漆表面以后还要覆涂包括底漆在内的整个涂料体系,几种常见类型的预处理底漆与各种涂料体系的底漆的配套性见表B.1。当暴露于多种环境条件下时,各种预处理底漆与相关涂料体系的配套性见表B.2。
预处理底漆应该具有以下性能:
a) 适宜于喷涂获得均匀的15-30μm干膜厚度涂层。
b) 干燥迅速,预处理底漆通常在自动喷射清理流水线上喷涂,行进速度1-3m/min,要能适用于该种流水线喷涂施工。
c) 涂层的机械性能应当满足正常的搬运操作,包括轧卷、磁力吸吊等。
d) 涂层可提供在一定期限内的防腐蚀保护。
e) 不明显影响正常的加工操作(如焊接,切割)。预处理底漆通常应该具有关于切割和焊接质量以及健康和安全影响的认证证明。
f) 切割、焊接操作时,产生的烟气不超过相关的职业健康接触限值规定。
g) 在整个涂料体系施工前,预处理底漆涂层表面需要最低限度的表面处理,以提供良好的待涂表面。表面处理的质量要求需要在后道涂层施工前确定。
h) 预处理底漆涂层表面应适合于采用计划的涂料体系的覆涂,通常预处理底漆涂层不被视为整个涂料体系中的底涂层。
注1:通常,预处理底漆不是涂料体系的一部分,后道涂装前可能需要除去。
注2:关于预处理底漆表面清理及处理的建议参见ISO12944-4。
注3:更多信息请参见EN10238。 孔璇凤译 MSN/E-mail: zblhx84@hotmail.com
未完待续!