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水性聚脲納米涂層及金屬重防腐領域應用案例

2019-03-07 12:34:57 作者：孔凡厚，張宇，滕赟，吳井龍，王佳妮，孫濤，王新來源：沈陽化工研究院有限公司分享至：

2018年環保稅全面實施，傳統溶劑型防腐涂料已不能適應新形勢的要求。在水性工業涂料領域，如何提高產品性能、優化產品涂裝、拓展應用范圍等成為行業難題。當前，國內水性工業防腐涂料目前基本使用在C3及以下的中等腐蝕環境，C4及以上腐蝕環境的重防腐工程領域使用工程案例極少，給水性工業涂料的推廣應用帶來很大困難。

水性納米化重防腐涂料技術已在化工重防腐管廊等多個項目推廣應用，該技術大幅提高了環保型防腐涂料的綜合性能，是國內水性涂料領域的最新產業化品種，達到了傳統溶劑型重防腐涂料的防腐性能，在推動國內涂料“油轉水”環保進程方面起到了水性涂料行業應用的標桿示范作用。

涂層適用于鋼材、混凝土等多種底材，表現出了優異的防腐性能。產品有不同顏色，耐受強酸、強堿、高鹽蝕、耐油蝕、抗污，適用范圍廣。水性聚脲涂料先后應用于化工金屬管廊、反應釜外壁、反應釜內襯、濃縮分離塔、中和罐內襯、中和釜內襯、鹽酸釜外壁等。

水性聚脲涂層應用案例

新建化工管廊金屬防腐案

例一，某化工廠管廊新建，施工面積10000m2。腐蝕介質：有機溶劑。車間預制涂裝，現場組裝構架安裝，使用1年完好。采用單組分底漆噴涂+雙組份面漆噴涂。環保低VOC，罩面光澤度很好，流平性好，加厚度容易，附著力好，硬度相對較好，耐水耐老化，彈性好。

圖1 車間預制噴涂

圖2 現場組裝架構

圖3 現場組裝完成

噴砂結束后4 h之內必須進行底漆噴涂，否則該批次個別鋼需要重新噴砂至SA2.5。噴漆之前的空氣條件要求，相對濕度＜85%，鋼板溫度≥10℃，露點溫度小于鋼板溫度3℃以上。底漆噴涂后需要在干燥后修補厚度及不完美的位置。鋼材背面務必全部施工底漆結束后方可下一步程序。面漆涂裝前需經過檢驗合格方可施工。凹槽位置及難以保證膜厚的位置至少進行1遍預涂，至少50μm。涂料充分熟化后，使用滾筒刷涂，死角使用板刷，甚至彎頭刷。保證膜厚≥100μm，但不能超過300μm。如預涂膜厚不夠，砂皮處理及清潔后繼續涂裝至符合規定；如超過規定膜厚，那么少量面積可通過打磨使之符合規定，大量面積時需重新沖砂處理。

底漆膜厚依賴于涂料的固體含量、稀釋劑稀釋程度、壓力大小、槍嘴型號、工人技能等因素。但根據現場實測100μm底漆膜厚需要工人3次壓槍?，F場環境受很多因素影響，如3次壓槍仍未達到膜厚要求，將繼續壓槍達到規定膜厚要求。底漆與面漆清潔采用刮刀處理流掛，100μm以上砂紙處理表面不平整位置及刮刀處理后的殘留位置，清潔標準3級。正確選擇砂皮紙，目數正確，使用環境要良好：如灰，風，雨，工人。底漆修補施工，參考干燥曲線，按照干燥最佳時間進行。使用底漆采用機械攪拌，勿人工攪拌。如手工攪拌，可能造成攪拌不均勻現象，施工后會出現不干狀況。

圖4 濕膜未流平、流掛圖5 干膜局部有針孔圖6開放環境噴涂施工

施工過程若操作不規范，必然會存在異?，F象：如濕膜未流平、流掛（圖4）、如干膜局部有針孔（圖5）、如管架未經噴砂處理，直接噴涂底漆，雙組份噴涂損失量過大。造成異?，F象原因分析可能為：流掛問題是由于雙組份噴涂時噴槍過近，流平性問題還需調整配方。工廠地面開放環境噴涂施工（圖6），針孔由于氣壓過高導致。施工方未對基材進行噴砂，底漆有露底生銹處。焊接處銹蝕，吊裝處漆膜破損銹蝕。

維修管廊金屬防腐案

例二，某化工廠管廊二次維修，面積2 000 m2。腐蝕介質：有機溶劑。原涂裝醇酸漆膜，服役時間1年。采用維修方案：滾涂底漆+雙組份面漆噴涂，使用1年后完好。

圖7 維修前

圖8 維修后

圖9 使用1年后

化工管廊屬于二次維修，涉及高空作業，施工難度系數較大。在涂層修補之前，所有底漆表面均應進行噴砂或手動工具處理以去除表面污染物。局部被油脂污染的區域應根據SSPC-SP1標準和方法使用合適的清潔劑或溶劑進行清洗。

當氣溫低于0℃或高于40℃（除特別規定外）必須采取相應措施改善環境，達到油漆產品說明書中有關施工的環境條件。當相對濕度≥85%或表面溫度低于露點3℃時，不能涂裝施工。特別提醒的是面漆施工，當相對濕度在80%以下時固化效果令人滿意，相對濕度低，涂覆時和涂覆后出現水汽凝結，會導致表面失去光澤，如有積水，將導致變色，在深色漆面上和低溫條件下尤其明顯。因此建議面漆施工應選擇天氣好的時候或在車間或防雨棚內施工。噴涂時，噴槍與被涂構件的距離控制在30~40cm之間，噴槍應與噴涂面垂直。噴槍往復噴幅應控制在0.8~1.0m之間，否則易產生浪費或漆霧飛揚。

金屬釜外壁防腐

案例三，金屬反應釜外壁防護二次維修，腐蝕介質：鹽酸，體積5 m3。采用手工基材處理，噴涂底漆+噴涂面漆，使用1年后完好。同樣條件下，實驗組采用環氧涂層市面銷售產品，使用1年后銹蝕嚴重。

圖10 外壁涂覆效果

圖11 使用1年后狀況

圖12 市面涂層1年后狀況

基材處理是防護關鍵，大型設備使用不便，現場使用手工角磨底材處理，將鐵銹徹底除盡后，避免陰雨天氣建議馬上施工底漆，干燥后施工面漆。本案例鹽酸液體存在滴濺，整體腐蝕環境為鹽酸。噴漆工存在鹽酸液體介質滴濺風險，建議做好防護用品配備。

金屬釜內壁防腐

案例四，金屬反應釜內壁防護二次維修，腐蝕介質：氫氧化鈉，體積30 m3。采用手工基材處理，滾涂底漆+滾涂面漆（圖13），使用1年后完好。

水性聚脲納米涂層較傳統環氧玻璃鋼施工工藝簡單、施工周期短、成膜快、附著力高，耐高強度、強酸、強堿、鹽、工業廢水、生活污水、海水、各類溶劑。傳統環氧玻璃鋼易受點蝕，腐蝕介質進入界面處，金屬腐蝕成氧化皮，容易鼓泡造成環氧玻璃鋼成片脫落（圖14）。

圖13 釜內壁防腐涂覆效果

圖14 環氧玻璃鋼腐蝕成片脫落

結語

該涂料2018年在遼寧省得到大范圍推廣使用，先后應用于新建化工金屬管廊、維修金屬管廊、金屬釜外壁、金屬釜內壁、中和塔內外壁、濃縮分離塔內壁、防腐池及生化池、生產車間地坪等，防腐防護性能突出，得到客戶認可。涂層適于噴涂、滾涂等多種施工方式，同時超強防腐性能成為行業新寵。水性涂層應用于重防腐領域已經初步得到客戶認可，將推動行業創新綠色發展。

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責任編輯：韓鑫