涂料行业：
介绍
钢结构的防腐施工技术一般涉及表面处理和防腐涂装，从最常见的底漆加面漆到加中间层。 最经典的涂层结构是：富锌（无机富锌、有机富锌）+环氧云铁+丙烯酸聚氨酯（氟碳漆或聚硅氧烷等）。 该系统广泛应用于钢结构厂房及网架、桥梁、管架、电杆、光伏电站、风力发电塔及部分海洋工程，并达到长期防腐效果。 但这种经典匹配涂层结构的多层涂层既费工又费时（层间涂层间隔较长），给一些短期维护或应急项目带来了难以克服的困难。 本文探讨了聚脲阿斯巴甜的优良性能以及富锌底漆单层配套工艺在钢结构防腐中的应用。 这种新颖的涂层配套工艺是对传统钢结构防腐，特别是环保方面的创新。 ，节省人工、降低材料成本非常明显。
阿斯巴甜聚脲研发背景
1.1 无VOC建筑的豁免条件
经过防腐涂料开发商和防腐施工技术人员的不断探索和实践，一种新型钢结构防腐材料——阿斯巴坦聚脲解决了上述困难，可以满足环保要求中规定的无VOC施工豁免条件。 根据最新GB37822-2019《挥发性有机物无组织排放控制标准》第7.2.1条要求：VOCs质量比例≥10%的含VOCs产品应在密闭设备中使用或在密闭空间内操作，废气应排至VOCs废气收集处理系统； 若无法密封钢结构防腐漆，应采取局部气体收集措施钢结构防腐漆，废气排至VOCs废气收集处理系统。
图1 钢结构厂房防腐
1.2 环保涂料Aspartum聚脲
含有VOCs的产品的使用过程包括但不限于以下操作：涂装（喷涂、浸涂、淋涂、辊涂、刷涂、涂布等）。 这就严格规定了涂料的环保限量范围。 当VOCs质量比例≥10%时，施工时必须设置废气收集处理系统（这是常规重防腐施工现场难以满足的硬性要求，迫使涂料生产企业或用户使用水性涂料或无溶剂涂料）是指无溶剂或固含量90%以上的涂料产品在施工时不需要废气收集系统，是合法的现场施工涂料。 Aspartum聚脲完全符合上述规定。
图2 桥梁钢结构防腐
Aspartum聚脲的优异性能及支撑体系
2.1 Aspartum聚脲的耐腐蚀性能和适用期
阿斯巴甜聚脲是一种新型脂肪族、慢反应、高性能涂层材料。 被称为第三代聚脲。 它实际上是一种脂肪族仲胺。 当涂层在暴露于紫外线时需要高稳定性时，必须使用脂肪族涂层系统 - 天冬氨酸聚脲。 聚天冬氨酸的粘度较低，可通过不同的取代基改变与HDI三聚体的反应速度。 胶凝时间可从5分钟延长至120分钟，施工寿命可从5分钟延长至2小时以上。 一次喷涂可达0.6毫米； 涂层表面无气孔； 配方系统可调范围宽； 耐紫外线性能好，光泽持久，色泽稳定，不黄变； 喷涂时物料损失小，固含量可在70%~100%范围内调节。
阿斯巴甜聚脲具有高固含量、低粘度（固含量>90%，甚至高达100%）、超强抗紫外线、耐磨、柔韧性好，耐5%以下酸碱及部分化学介质，可应用具有在厚涂层中、可在零温度下快速固化等特点。 根据《HG/T 5368-2018聚天冬氨酸防腐涂料》标准规定，C4及以下轻型防腐场合可单独使用天冬氨酸聚脲DTM； 可在C5及以上重防腐腐蚀环境中作为面漆使用。 与环氧等底漆配合使用，这一配套方案已得到认可，并添加到最新版本的《ISO12944-5：2018油漆和清漆防护涂料系统对钢结构的腐蚀防护》中。
2.2 表面处理要求及涂层体系匹配
Aspartum聚脲与富锌底漆的粘结强度>5MPa，耐盐雾性能可达3000小时以上。 最经典的钢结构防腐涂料可从富锌（无机富锌、有机富锌）+环氧云母+丙烯酸聚氨酯（氟碳漆或聚硅氧烷等）优化为：富锌（无机富锌、有机富锌）+丙烯酸聚氨酯（氟碳漆或聚硅氧烷等）富锌）锌（有机富锌）+天门冬聚脲二涂系统大大缩短了工期和人工成本。
这种防腐涂料配套系统不仅满足了建筑的环保要求，更是一次技术革命和涂料创新。 系统中富锌底漆的选用要求钢结构表面处理必须符合《GB/T 8923.1-2011钢结构表面处理涂装前表面清洁度目视评定》及相关标准中规定的Sa2.5标准可溶性盐的要求。 。 当金属表面经过喷砂清理时，它会获得一定的表面粗糙度或表面轮廓。 粗糙度的形成会显着增大金属表面的面积，同时获得许多锚点，很容易造成波峰处的涂膜变薄。 另外，粗糙度过大会导致涂层对基体的浸润不良，导致涂膜耐蚀性差和附着力降低。 去除锈迹、污垢和旧漆后，钢材表面不够干净，无法涂漆，特别是可溶性盐类对涂层的危害更大。
可溶性铁腐蚀剂可能会继续污染生锈的钢材，因为盐等腐蚀性物质几乎无色，并且可能嵌入凹坑中并且无法有效去除。 对于表面处理等级低于Sa2.5的清洁表面，可溶性腐蚀剂将隐藏在氧化铁层之下。 这些腐蚀产物通常是水溶性氯化亚铁和硫酸亚铁，在后续使用过程中会导致漆膜渗透起泡。 因此，在涂漆前必须除去这些可溶性盐或将其降低到可接受的标准。 钢结构表面处理达到上述粗糙度和清洁度后才能进行底漆涂装。 一般情况下，富锌底漆的厚度基本控制在60～80μm之间。
阿斯巴甜聚脲在各种腐蚀环境中的应用
如果浸水或耐候性要求不高，可选择GB805B-100聚醚改性预聚物固化芦笋聚脲，绿色环保、无溶剂、粘度低。 一次立面施工厚度可达500μm，施工应用时间长。 可刷涂、滚涂、喷涂施工，施工灵活方便。 漆膜强度高，具有优良的柔韧性、耐磨性和抗冲击性，与富锌能很好匹配。
但聚醚结构决定了其耐候性无法满足C5的腐蚀环境要求。 在户外耐候场合，建议选择HDI三聚体型脂肪族芦笋聚脲，其具有优异的耐候性和机械性能。 快干脂肪族芦笋聚脲在手刷、滚涂施工适用性方面不如聚醚改性预聚物固化芦笋聚脲，且有效期受施工固含量影响较大。 例如，当质量固含量为75%时，适用期可达4小时； 当电量达到85%时，最多只能维持0.5小时； 当大于90%且无溶剂时，小于10分钟。 因此，如果你想认识VOC
另一种技术方案是采用慢干聚天冬氨酸树脂制成的门冬聚脲面漆，凝胶时间为2小时。 涂料的适用期可以延长，但干燥时间也会延长至8小时。 富锌（无机富锌、有机富锌）+Aspartum聚脲两涂涂层系统可满足ISO-12944:2018规定的支撑系统厚度要求，在C5中可达到30年的使用寿命大气腐蚀环境。
图3 光伏电站钢结构防腐
图4 风电塔筒防腐
图5 海上钻井平台钢结构
结论
随着技术的进步和钢结构行业使用量的快速增长，对钢结构涂料尤其是防腐涂料的质量要求、使用寿命和成本经济效益提出了更高的目标。 据不完全统计，2019年全国钢结构使用量超过7000万吨，防腐涂料使用材料数量巨大。 人工成本、涂料成本、时间成本是建筑商和施工方最大的成本支出。 面对巨大的建设成本压力和环保限制，建设部门一直在寻找最好的涂层材料； 无论是从性价比还是环保要求上，阿斯巴图聚脲都具有不可替代的前瞻性优势。 富锌（无机富锌、有机富锌）+天门冬聚脲二涂体系将在大型钢结构防腐涂料行业展现出强大的生命力，并将日趋完善。 恩迪与国内顶尖的阿斯巴甜聚脲生产商合作，成功将富锌（无机富锌、有机富锌）+阿斯巴甜聚脲二涂涂料体系应用于风电塔筒及辅助钢结构外壁防腐。涂装领域，取得了良好的经济效益和实际预期效果。
参考文献（略）
作者 | 张作华
（上海恩迪实业有限公司 上海 201703）
完整内容请参见《涂层与防护》2020年10期
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