無溶劑涂料在工程機械上的應(yīng)用可行性探討

為適應(yīng)環(huán)保的要求無溶劑環(huán)氧涂料在發(fā)達國家使用較多在國內(nèi)的應(yīng)用實例較少市場上除應(yīng)用于涂料工業(yè)的傳統(tǒng)油性涂料、酚醛樹脂涂料和醇酸樹脂涂料外又發(fā)展出了各種高性能的環(huán)氧樹脂涂料、聚氨酯涂料、丙烯酸涂料以及無機鋅涂料等但是這些類涂料中都含有大量的有機溶劑不符合環(huán)境保護的要求。為減少有害物質(zhì)、保護環(huán)境根據(jù)這一要求開發(fā)出系列無溶劑環(huán)氧涂料適用于特種環(huán)境下的重防腐涂裝。

1各種貯罐內(nèi)壁

如貯油罐、飲用水罐、貯氣罐等空間相對密閉維修作業(yè)時需停止使用所以要求的較長的防腐年限采用無溶劑環(huán)氧涂料可以滿足這方面要求。

2 管道補口

對于地下管道特別是采用環(huán)氧熔結(jié)防腐粉末涂裝的地下管道，采用無溶劑環(huán)氧涂料補被證明是一種行之有效的方法其涂層性能完全可與原熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層相媲美。

無溶劑環(huán)氧相對于普通的環(huán)氧漆來講施工工藝上是有不同的要求和相對嚴格的施工條件對于傳統(tǒng)的涂裝工藝要有一些改善才能適應(yīng)。無溶劑環(huán)氧涂料的基本特性無溶劑環(huán)氧涂料有抵抗腐蝕、抵抗化學(xué)物品和溶劑、防止摩擦方面的性能是很好的。對經(jīng)過良好處理的表面附著力很強用噴砂處理到 Sa2.5 級的處理方法被證明是很好的方法。

一般來說噴砂的標準越高涂層系統(tǒng)的防護性越強。使用無溶劑環(huán)氧能節(jié)約成本并産生非�？捎^的經(jīng)濟效益和環(huán)保效應(yīng)。首先在 4-5 年內(nèi)花費于涂料保養(yǎng)上的費用可以大大節(jié)省。其次與傳統(tǒng)防銹漆相比無溶劑環(huán)氧漆在經(jīng)過較長的使用期后仍能保持較好的表面外觀。再次由于涂料的固體含量幾乎高達 100%相對可以節(jié)省涂裝的工作時間。因此對于造船施工來講可以節(jié)省人工從而節(jié)省開支。例如總厚度 400μm 的涂層膜厚要求對于低固體分含量的油漆來說最起碼需要 5道涂層才能達到規(guī)定的膜厚但對于無溶劑環(huán)氧來說只需要 2 道 200μm 的膜厚即可。

所以盡管無溶劑環(huán)氧涂料的單價比較高但每 ㎡ 所耗的費用比反而比較低。另外由于無溶劑環(huán)氧涂料與其他產(chǎn)品的最大區(qū)別無論在熟化或者應(yīng)用時都不需要溶劑或水，低粘度的胺固化劑、液態(tài)的環(huán)氧樹脂和顔料結(jié)合形成的涂層具有非同一般的特性。

2. 1 邊緣覆蓋性

無溶劑環(huán)氧涂層對沒有處理過的鋼板邊緣的施工的安全性由于普通溶劑型環(huán)氧漆含有超過 40%以上的可揮發(fā)性有機溶劑即使是厚漿型的環(huán)氧漆可揮發(fā)的有機物含量：VOC，也有 20%以上。大量存在的有機溶劑給涂料使用中帶來了大量的安全、衛(wèi)生和環(huán)保問題。僅以在溶劑型環(huán)氧漆中存在最多的二甲苯和醋酸丁酯為例：它們的閃點分別是 17℃和 22℃爆炸極限為 1%──7.6%和 1.2%──15%。在造船生產(chǎn)中存在著大量的明火作業(yè)因此涂裝施工時必須避開明火作業(yè)或者等涂裝作業(yè)完測爆合格后再進行而停止明火作業(yè)的時間取決于溶劑揮發(fā)過程的長短和通風條件。使用無溶劑環(huán)氧漆由于揮發(fā)性溶劑很少可大大減少這個時間過程給造船廠的生產(chǎn)安排帶來便利。另外機溶劑多數(shù)是有毒有害物質(zhì)對人體均有不同的毒害作用為了保證施工人員的身體健康必須限制其在空氣中的含量。還以上述兩種溶劑為例按衛(wèi)生標準它們在空氣中的最大允許含量為 435mg/m3 和 710mg/m3在涂料中有機溶劑含量越高需要補充新鮮空氣的量也越多即要求通風量越大。對于船舶的封閉艙室更為突出，使用無溶劑環(huán)氧漆就意味著可以減少這部分通風量。

2.2 環(huán)保性

必須強調(diào)的是使用無溶劑環(huán)氧涂料最突出的優(yōu)點，能夠減少有機溶劑揮發(fā)對空氣的污染。當前世界各國對環(huán)境的要求越來越高尤其是一些發(fā)達國家對涂料中的揮發(fā)性有機物的含量VOC均給予了限制對揮發(fā)性有機物的排放也給予了限制。當前歐美發(fā)達國家對使用的涂料有嚴格的 VOC 規(guī)定相信不久的將來其他國家也會有更嚴格的規(guī)定。我國作為一個發(fā)展中國家為了趕超世界先進水平走可持續(xù)發(fā)展的道路避免少走先污染后治理的彎路提高我們的環(huán)保要求這一點在我國的"大氣污染綜合排放標準"中就有體現(xiàn)。對原有污染源和新污染源的排放標準以二甲苯為例：從 90mg/m3 提高到 70mg/m3，這也說明我國政府越來越重視環(huán)境保護。因此嚴格限制涂料中的 VOC，以至最大程度的減少對環(huán)境的破壞。達到零排放將是今后的方向。在重防腐涂料中，涂料的無溶劑化、水性化都將是未來的發(fā)展方向而無溶劑環(huán)氧涂料在當前條件下更具有實用性。

3.無溶劑環(huán)氧涂料的應(yīng)用

3.1 粘度的變化

由于使用的無溶劑涂料是一種不含溶劑無焦油的環(huán)氧涂料漆固體分含量高達95%以上，粘度較高。這對噴涂設(shè)備提高了較高的要求。以往產(chǎn)品使用的傳統(tǒng)有空氣噴涂工藝及老的無空氣噴漆泵根本不能將此涂料正常噴出，所以添置了壓力比更高的新型噴漆泵。但在施工過程中，由于它不含溶劑，其干燥、固化過程中不是靠溶劑的揮發(fā)，而完全依賴于自身的固化反應(yīng)。其反應(yīng)過程較快，且受溫度影響較大。因此，雙組份混合后具有較短的使用期。雖然涂料的使用期可以通過配方中固化劑的選用進行調(diào)整，但仍然增加了施工的難度。為解決這一難題，可以采取了以下措施。

無溶劑涂料選購時應(yīng)注意使用時的環(huán)境溫度在 0℃以下時環(huán)氧涂料固化反應(yīng)基本停止，在此種環(huán)境下不適宜選用環(huán)氧涂料。20℃以下時建議選用冬用型無溶劑環(huán)氧涂料20℃以上時選用夏用型無溶劑型環(huán)氧涂料。

涂料配制時必須考慮在使用期內(nèi)的施工能力在這段時間內(nèi)能用完多少就配多少以免配料太多來不及用而導(dǎo)致凝膠浪費。具有強大的覆蓋能力比溶劑型環(huán)氧漆效果更好。

3.2 不收縮──無伸長力

不含溶劑的環(huán)氧在熟化過程中不收縮涂層在干燥以后沒有伸長這是無溶劑環(huán)氧涂層經(jīng)久耐用的主要特點。溶劑型的環(huán)氧涂層在干燥時由于溶劑揮發(fā)會導(dǎo)致破裂而無溶劑環(huán)氧的不收縮性使其在遇到不平鋼板時不易發(fā)生裂紋。

如采用噴涂方式施工宜選用壓力比大的無空氣噴泵提高輸出流體總壓力選用合適口徑的噴嘴適當?shù)膰娮旃荛L度。

另外冬季施工由于溫度較低油漆的粘度增加按以往的經(jīng)驗是用增加稀釋劑的方法來降低粘度但在使用無溶劑環(huán)氧時如果僅依靠這種方法將失去使用無溶劑環(huán)氧的意義。因此在使用過程中盡量將油漆存放在室內(nèi)在現(xiàn)場把油漆預(yù)先放置在集裝箱內(nèi)保持溫度使涂料本身的溫度盡量不低于 15℃以提高涂料的溫度來降低粘度達到能噴涂的要求并且適當?shù)奶岣咄苛媳玫膲毫ΡM量縮短噴漆皮管的長度以使涂料能正常的噴涂。

如采用輥涂或刷涂方式施工對于平面來說可能超出設(shè)計厚度對于立面要防止出現(xiàn)流掛現(xiàn)象應(yīng)采用硬的刷子或短毛輥筒用力盡量不要涂得太厚涂膜厚度控制在 400微米以內(nèi)以防流掛現(xiàn)象發(fā)生。

3.2 表面處理要求較高

在無溶劑環(huán)氧涂料的施工中這種涂料對表面處理的要求較高。它必須要沖砂至 Sa2.5 級并且在施工前要除去全部的油脂及其它臟物。對于油脂和污染物的清潔更為敏感有時甚至超過對除銹質(zhì)量的要求。因為發(fā)現(xiàn)在施工中局部除銹低于 Sa2.5 級只要能達到 St3 級仍不會出現(xiàn)不良反應(yīng)。假如表面處理清潔不當去油污不干凈時無溶劑環(huán)氧漆的涂層就會像可剝性涂層那樣整層被剝離下來。所以施工中應(yīng)特別注意物件的表面清潔必須加強除銹后的清潔度檢查。

3.3 對環(huán)境條件要求極高

作為一種高性能的涂料無溶劑環(huán)氧不可避免地要求有極高的表面處理要求和極其嚴格的外界環(huán)境條件。在具體的施工過程中也發(fā)現(xiàn)只要在施工時濕度較高（低于85%，但高于 80%）或通風條件不佳如風機風量不夠或艙室客觀條件限制通風量或在清潔不夠的艙室中施工不可避免地都會產(chǎn)生涂膜間結(jié)合力差的問題。施工人員不應(yīng)在這方面存在僥幸心理在使用此類涂料時應(yīng)嚴格檢查相對濕度（最好 80%以下）和溫度(最好 5℃以上）加強通風量嚴格保證清潔度。

4.無溶劑環(huán)氧涂料的特點

4.1 成膜厚、不易產(chǎn)生裂紋

無溶劑環(huán)氧具有一次性成膜較厚、邊緣覆蓋性好、涂層收縮小、內(nèi)應(yīng)力較小不易產(chǎn)生裂紋、有機物揮發(fā)少對環(huán)保有利等特點。

4.2 減少涂料消耗量

無溶劑環(huán)氧的施工為工廠節(jié)約了涂裝的生産周期減少了涂料消耗量工廠節(jié)約了成本提高了效率。由于無溶劑環(huán)氧的無揮發(fā)性或極少揮發(fā)性其高固體含量及一次成膜較厚的特點可以在相同膜厚度情況下減少材料使用量。相對于溶劑型涂料而言單位面積的涂料消耗可以減少并且由于一次成膜厚度極高可以減少施工時間。因此雖然無溶劑環(huán)氧涂料價格要比一般的環(huán)氧涂料高但每 ㎡ 所耗的綜合費用卻并不高。

4.3 利于環(huán)保

無溶劑環(huán)氧涂料的使用減少了有機揮發(fā)物的排放對于個人防護、防火、防爆等安全也起到了無可估量的作用。由于無溶劑環(huán)氧涂料含極少量或不含揮發(fā)性的溶劑如集裝箱船使用的這種無溶劑環(huán)氧涂料只含不足 5%的溶劑它能減少溶劑揮發(fā)對空氣的污染。無溶劑環(huán)氧涂料使我們執(zhí)行 VOC 的安全標準方面起到了很大的作用。另外無溶劑環(huán)氧的另一個優(yōu)點有利于油漆工人。對他們來說在封閉空間內(nèi)油漆工程中發(fā)生爆炸的可能性大大減少從而加強油漆施工過程的安全性。