环氧云铁中间漆在防腐体系中的作用
赛华云防腐技术总监、51防腐论坛高级版主张作华
环氧云铁中间漆是目前应用最为广泛的重防腐涂料之一,也是钢结构最传统、最有效的经典配套涂装保护材料。这种重防腐钢结构防护“三涂”结构以底漆(环氧富锌)、中间漆(环氧云铁)、面漆(聚氨酯、氟碳漆或聚硅氧烷)为涂层,组成一套非常完整的防腐体系,整个体系总干膜厚度可达200μm-380μm,在C5大气腐蚀环境下,对钢结构具有非常优异的防护性能,并能达到长期防腐效果。
钢结构重防腐经典配套体系中的环氧云铁中间漆是以环氧云铁(英文简称MIO,安徽明盾公司有160目-800目MIO可供选择)为颜料,以环氧树脂为主要成膜物质基料,以聚酰胺树脂为固化剂制成的冷固化双组份涂料。环氧云铁中间漆可作为环氧铁红底漆、环氧富锌底漆、无机富锌底漆等多种底漆的中间连接层,保护底漆膜,增强整个涂装体系的防护性能,是承上启下的“好帮手”。环氧云铁中间漆中起防腐抗腐蚀作用的最关键成分是云铁(MIO)颜料,它是一种薄层状、片状晶体结构。 片状粒子直径为10μm-75μm,厚度大多不超过5μm。当环氧云铁中间漆中云铁颜料的添加量达到一定程度时,薄层片状粒子呈定向排列、重叠,最薄的截面与被涂基材平行,形成层状迷宫效应钢结构防腐涂料,即屏蔽层或屏蔽作用,使涂层更加致密,延长了外界介质到达基材的路径,阻止水、湿气、氧气等污染物进入涂层-基材界面,同时起到了涂膜的增强作用。云铁颜料的长径比(粒子长度与厚度的比值)高于其他传统的非晶态颜料,使腐蚀介质进入涂层的路径比其他含有球形或颗粒状颜料的涂层更长,从而延长了涂层对基材的保护时间,提高了整体的防腐性能。 MIO能吸收100nm-300nm的光线,是很强的紫外线吸收剂,耐候性好。其层状结构的应力释放,增强了涂层的力学性能。此外,还提高了涂层的内聚力和涂层与基材的附着力,减少了涂层的起泡。因此,MIO的优异性能决定了环氧云铁中间漆已成为钢结构重防腐应用中最经典的涂层配套材料。尤其是环氧云铁中间漆在桥梁钢结构涂装方案中有着“不可撼动”的地位,尚无其他防腐中间漆可以替代它。
环氧云铁中间漆在钢结构重防腐“三涂”结构中,即底漆(环氧富锌)、中间漆(环氧云铁)、面漆(聚氨酯、氟碳漆或聚硅氧烷)中,主要起到以下作用:
环氧云铁中间漆可以为面漆层提供优良的附着基础,同时还可以有效保护基材和底漆免受腐蚀,从而延长整体涂层的使用寿命。
2、环氧云铁中间漆的高屏蔽性能,能有效阻止外界介质的进入,是保护基材不受腐蚀的关键因素。
3、环氧云铁中间漆漆膜致密,遮盖率高,可防止针孔的出现,提高面漆的滑爽性。
4、环氧云铁中间漆可增加涂层厚度,降低涂装成本,其经典涂装组合底漆+中间漆+面漆,在同等膜厚条件下,成本比底漆+面漆低得多。
5、环氧云铁中间漆坚韧、耐磨、耐冲击、耐水、耐盐雾、耐化学腐蚀。
6、环氧云铁中间漆价格低廉,施工方便,可喷涂、刷涂或滚涂,具有一定的粗糙度,以保证涂层间的连接完整性和较高的附着力,施工时,一次性涂装即可达到规定的膜厚要求。
7、环氧云铁中间漆具有优异的干燥速度和涂装性能,可在-5℃-40℃各季节环境下施工,避免施工环境温度的限制,满足施工项目进度要求。
基于环氧云铁中间漆在钢结构重防腐涂料配套体系中上述优异的性能特点和作用,环氧云铁中间漆广泛应用于桥梁、船舶、风电塔、储罐、管道、市政设施等需要长期防护的钢结构防腐,被业界认为是性价比极高的钢结构防腐涂料,受到用户施工单位、设计部门的欢迎和青睐。环氧云铁中间漆在整个工业重防腐涂料中占比很高,市场规模大,发展空间天花板很高。另外,云铁氧化铁(MIO)是一种天然环保、无毒安全的无机颜料,符合涂料颜料无毒安全要求,促进其生产使用规模快速增长。
防腐质量的好坏或使用寿命,不仅与防腐材料本身的质量有关,还与防腐施工的质量有关。防腐行业流行的说法“三分材料,七分施工”是对防腐质量的最好诠释。钢结构经典防腐设备中环氧云铁中间漆的施工质量亦是如此。涂刷环氧云铁中间漆时,首先要对钢基表面进行处理,机械打磨、喷砂标准需达到GB/T89231-2011规定的St3、Sa2 1/2级要求,并具有一定的粗糙度、清洁无污染。其次,根据设计要求及产品说明,在钢基表面处理完成后4小时内涂刷底漆(如环氧铁红底漆、环氧富锌底漆、无机锌硅酸底漆等),干燥后即可使用。 再次,等底漆完全干燥后,方可涂刷环氧云铁中间漆;涂刷前,严格计量、混合A、B组份,加入适量稀释剂调节粘度为20-28秒(25℃)四杯,搅拌均匀,用60-80目筛网过滤,静置10-15分钟后方可涂刷。涂层厚度必须一致、均匀、无漏涂,并覆盖所有区域,直至达到规定的膜厚。对于一些转角、焊缝、切口及特殊无法涂刷到位的区域,可预先涂刷1-2遍环氧云铁中间漆,然后再进行大面积施工,以保证各部位的膜厚要求。涂刷方法可采用喷涂、刷涂、辊涂等工艺。 需要注意的是,雨雾天及环境湿度>80%或气温极低(如-5℃以下)时不宜施工(因施工期原因,可采取措施提高环境温度)。涂刷时应做好通风措施,注意安全,严禁烟火。配制好的环氧云铁中间漆必须在规定时间内用完(20℃时约6小时,30℃时约4小时)。最后待环氧云铁中间漆干燥后方可涂面漆(如各色氯化橡胶面漆、各色环氧面漆、各色环氧沥青面漆、醋酸面漆、聚氨酯面漆、氟碳漆、聚硅氧烷面漆等)。环氧云铁中间漆理论用量为90-180g/㎡,干膜厚度为30-60μm。 施工时粘度增大,可加入专用稀释剂调整,但最大添加量不得>5%,防止产生涂膜质量缺陷。对于质量缺陷,可在涂层完全干燥后打磨、清理干净后重涂,符合要求后方可重涂后续面漆。
环氧云铁中间漆的相关材料及施工标准可按照HG/T4340-2012《环氧云铁中间漆》、GB6755-86《云铁氧化技术指标》、GB/T31817-2015《风力发电设施防护涂层技术规范》、HG/T4757-2014《农业机械涂料》、HG/T5060-2016《液化天然气(LNG)储罐防腐涂层》、JT/T821.1-2011《混凝土桥梁结构表面防腐涂层 第1部分:溶剂型涂料》和JT/T821.2-2011《混凝土桥梁结构表面防腐涂层 第2部分:湿面涂料》、TB/T1527-2011《桥梁结构表面防腐涂层 技术条件》执行。 《铁路钢桥防护涂料及涂料用环氧云铁中间漆》等规范。如今随着我国桥梁、光伏、风电等重点工程的建设和快速发展,环氧云铁中间漆的使用量成倍增长,从该涂料的主要颜料氧化铁(主要成分为云铁氧化铁)的产量就可以看出。据不完全统计,2023年氧化铁的产量接近70万吨钢结构防腐涂料,而且还在不断增加,说明商品环氧云铁中间漆的使用量在逐渐增加,应用领域也在不断增多。
环氧云铁中间漆在钢结构重防腐体系中做出了不可或缺的贡献,环氧云铁中间漆、前涂、后涂组成的经典“三涂”组合“坚不可摧”,大量的应用实践证明,环氧云铁中间漆已成为大型钢结构长期防腐的首选解决方案。环氧云铁中间漆以其优异的防腐、防水、耐磨、耐候、粘结力强等性能和低廉的价格在钢结构重防腐领域“独领风骚”,受到防腐用户、施工单位、设计单位的青睐和欢迎,其优异的性价比必将在防腐领域得到更广泛的应用。