屏障防腐涂料在自来水管道防腐工程中的应用

张海梅　许国良　彭金花
（张家港金东罗依尔化工有限公司，江苏张家港 215600）

　　摘　要：阐述了屏障牌防腐涂料中的一种新型树脂结构及性能，介绍了防腐涂料在自来水管道防腐工程中的应用。
　　关键词：新型树脂；防腐涂料；管道防腐

1 前 言

　　长期以来屏障涂料在不断更新与完善的工作中，我们首先考虑的不仅仅是它在单一的腐蚀条件下达到一定的标准，而是始终把重点放在防腐涂料在不断相互交替出现的各种严酷条件下的实际应用效果方面，如高、低温环境、海岸盐雾环境、工业化学介质腐蚀、大气腐蚀环境等等。因此，多年来屏障涂料在投放市场后，深受广大用户的欢迎和青睐。近年来屏障牌GZ-2新型高分子防腐涂料在国内几项重点工程的自来水管道防腐中使用后，引起了防腐专家的关注和使用单位的好评。屏障涂料在上海、广东、厦门、武汉、本溪、济南等享有着良好的信誉。

2 屏障防腐涂料的主要性能特点

　　屏障涂料属改性环氧——丙烯酸聚氨酯涂料，其所用树脂是由双酚A衍生物和含双键的不饱和一元羧酸（甲基丙烯酸、丙烯酸）及其相应的酯加成聚合的产物，其工艺性能和不饱和聚酯相似，化学结构上又和环氧树脂相近，原料主体引用丙烯酸酯类单体，涂料制造中与异氰酸酯配合而制成聚氨酯涂料，因而可称为结合聚酯、环氧丙烯酸、聚氨酯树脂的长处和特点而产生的一种新型树脂。
2.1树脂的分子结构式

　　从以上结构可看出：
　　①环氧部分的苯环为涂料提供了良好的机械性能和热稳定性，而环氧主链可控制涂料的韧性、热变形、拉伸强度等。
　　②环氧部分的羟基提供了粘结性以及和其他不饱和化合物反应进行改性的（键）部位，同时提高了双键的反应性。
　　③环氧部分的醚键在多种化学环境下具有很好的稳定性和耐化学性。
　　④甲基丙烯酸中的甲基可保护酯键，提高漆膜对水解的稳定性。而（甲基）丙烯酸羟烷基酯中的羟基可与异氰酸酯（或其他基团）反应，从而可使漆膜具有良好的耐化学性和耐磨性。则（甲基）丙烯酸酯中的甲酯则提供了漆膜优良的耐光性和耐户外老化性能。
用该树脂制漆的同时加入特殊的稳定剂、抗氧剂、促进剂和防腐颜填料可制得长效高性能的无毒重防腐涂料，这类经改性后的聚氨酯涂料具有不同于任何其他传统涂料的特异性能。
2．2　显著的抗氧性和耐化学腐蚀性
　　众所周知，水和氧气的渗入是锈的根源，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。屏障涂料不仅湿气通过率优于任何其他传统涂料外，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交替作用产生的各种腐蚀。我们经过在不同比例不同腐蚀介质的溶液中进行1440小时常温试验后表明：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。（见附表1）

表1 屏障牌GZ-2新型高分子防腐涂料复合层耐化学腐蚀性测试一览表

项目 技术指标 耐水性 1440h不起泡、不脱落、不起皱 耐沸水性 4h不起泡、不脱落、不起皱 耐盐水性(3%、30%NaCl) 1440h不起泡、不脱落、不起皱 耐酸性(3%、10%HCl) 1440h不起泡、不脱落、轻微变色 耐碱性(15%、30%NaOH) 1440h不起泡、不脱落、轻微变色 耐汽油性(航空汽油) 1440h不起泡、不脱落、轻微变色 耐冻融循环性(-20～60℃) 10次无变化 耐机油性 1440h不起泡、不脱落、轻微变色

2．3优异的附着力、柔韧性和高硬度、耐磨性
　　漆膜的动态力学性主要是指材料的冲击强度，而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，屏障涂料具有优秀的耐冲击性和延展性，属于一种模量高、耐磨擦、高硬度和附着力强的涂料，且能在一定温度的环境中使用。见表2

表2 漆膜的物理性能

项 目 技术指标 干燥时间表干 h≤1 实干 h≤24 柔韧性 mm1 附着力（划圈法） 级1 抗冲击强度 kg.cm50 硬度（摆杆） 0.82 耐热性（140℃） 6h合格 耐低温性（-20±2℃） 96h无变化 耐磨擦性(1000g，1000r失重) g≤0.05

2．4良好的耐候性
　　我们知道,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丙烯酸甲酯能有效清除自由基，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。

3 管道防腐的应用

3．1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、油垢等杂物可能会在工件表层形成一个隔离层，因而直接影响本产品的附着力和涂装质量。
3．2施涂工艺
　　GZ-2防腐涂料为双组份涂料，可采用刷涂、喷涂、辊涂等方法施涂。
　　①管道内防腐涂层结构
　　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100μm。
　　②管道外防腐涂层结构
　　a、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200μm。
　　b、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 两道面漆。干膜厚度约300μm。
　　c、特加强防腐型（三布五油）
　　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 两道面漆。干膜厚度约450μm。
　　③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分钟后再行施涂。
　　④施工粘度
　　可用专用稀释剂调整施工粘度。施涂粘度为30-40秒。
　　⑤干燥条件：常温自然干燥。
　　⑥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不得小于20mm，搭接头长度不得小于100mm。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，阶梯宽度不得小于100mm。玻璃纤维布经纬密度可10×10根/cm2或12×12根/ cm2，厚度应为0.12±0.01mm，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。

表3 各种管径选用的玻璃纤维布宽度参照表

管 径(mm) 60-89 114-159 219 273 377 426-529 ＞720 布 宽(mm) 120 150 200-250 300 400 500 600-700

　　d、涂刷后的管道或钢涂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涂刷时，必须清除防腐部位的泥土、水迹；回填土时应避免损伤外防腐层。
　　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。

4 结 语

　　①屏障系列涂料是当今涂料市场上的高新技术产品，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、水和大气腐蚀的良好无毒保护涂料，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。是一种当代较理想的防腐涂料。