水泥設(shè)備常用防腐涂料的性能分析

曲洋洋

（江蘇省建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限公司 江蘇南京 210009）

水泥設(shè)備常用防腐涂料的性能分析

曲洋洋

（江蘇省建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限公司 江蘇南京 210009）

隨著我國(guó)的水泥工程在海外拓展，水泥裝備制造企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的防腐工作逐漸重視起來(lái)。文章主要分析了水泥設(shè)備常用防腐涂料的性能

水泥設(shè)備；防腐涂料；性能

引言

隨著在國(guó)外建設(shè)和總承包（EPC）水泥工程項(xiàng)目的增加，我國(guó)水泥設(shè)備出口越來(lái)越多。因出口的國(guó)家和地區(qū)不同，設(shè)備工況環(huán)境包括自然環(huán)境或遭受污染的室內(nèi)外的腐蝕嚴(yán)酷度不同，對(duì)涂裝防腐質(zhì)量要求越來(lái)越高。

1 水泥設(shè)備受到的腐蝕危害

水泥設(shè)備（鋼結(jié)構(gòu)）所處的腐蝕環(huán)境差別很大，而且在運(yùn)輸、存儲(chǔ)、安裝和生產(chǎn)各環(huán)節(jié)也都會(huì)受到環(huán)境腐蝕的危害。

（1）地域環(huán)境的影響。不同地點(diǎn)的建設(shè)項(xiàng)目腐蝕環(huán)境相差很大，例如，在高溫潮濕多雨地區(qū)，腐蝕速率達(dá) 160μm/a，對(duì)設(shè)備腐蝕危害很大。而在沙漠地區(qū)，終年降水很少腐蝕影響也小。同時(shí)，很多水泥設(shè)備是暴露在外界環(huán)境下工作，長(zhǎng)期受風(fēng)吹、日曬、雨淋，對(duì)涂層耐候性和耐久性都有影響。

（2）粉塵煙氣的影響。水泥生產(chǎn)線本身排放出的粉塵煙氣含有SO2和氮氧化物(NOX)等有害氣體，不僅污染空氣，對(duì)設(shè)備也有較強(qiáng)的腐蝕，同時(shí)粉塵會(huì)磨損設(shè)備表面。

（3）存儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)挠绊?。隨著EPC項(xiàng)目的不斷發(fā)展，設(shè)備因長(zhǎng)途運(yùn)輸受到的腐蝕危害越來(lái)越大。水泥設(shè)備大多通過海洋運(yùn)輸，海上時(shí)間 2～3月，且不少為大型裸裝件，鹽霧性的海洋大氣對(duì)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間腐蝕，危害很大。

2 水泥設(shè)備常用防腐涂料的性能

2.1 高效防腐漆

2.1.1 環(huán)氧類漆

是以環(huán)氧樹脂為主要成膜物質(zhì)的油漆，種類眾多，如有單組分、雙組分和多組分的。在環(huán)氧類底漆中，環(huán)氧富鋅漆因其富含大量鋅粉具有陰極保護(hù)作用，配套應(yīng)用防腐性能最優(yōu)，它與環(huán)氧磷酸鋅漆相比，干燥快，防腐和抗老化性能更強(qiáng)。但從微觀上看，環(huán)氧富鋅漆膜表面呈“片狀”有“縫隙”，需要用封閉漆封閉，否則，防腐效果不一定比環(huán)氧磷酸鋅漆好。

2.1.2 聚氨酯類漆

是聚氨基甲酸酯樹脂漆的簡(jiǎn)稱。常用的有脂肪族聚氨酯、芳香族聚氨酯和丙烯酸型聚氨酯，多用作面漆。其中脂肪族聚氨酯是以脂肪族異氰酸酯組分和高級(jí)丙烯酸樹脂、顏料和溶劑等組成的雙組分自干漆，它耐候性極好，保光、保色性佳，但價(jià)格較高。而芳香族聚氨酯（單組分）耐候性差，不適合戶外使用。含羥基丙烯酸酯與脂肪族多異氰酸脂反應(yīng)而成的丙烯酸型聚氨酯（雙組分），也有很好的耐候性和耐酸、堿、鹽（鹽霧）腐蝕性，但耐候性略遜于脂肪族聚氨酯。聚氨酯類漆附著力好，漆膜堅(jiān)韌，耐沖擊性和耐磨性性能優(yōu)異，裝飾性好（表面豐滿光亮），丙烯酸型聚氨酯是水泥設(shè)備最常用的戶外高級(jí)面漆。

2.1.3 氯化橡膠漆

氯化橡膠是由天然或合成橡膠經(jīng)氯化改性后得到的白色或微黃色粉末，氯化橡膠漆是由氯化橡膠制成的涂料。因氯化橡膠屬化學(xué)惰性樹脂，水蒸氣和氧氣對(duì)漆膜的滲透率極低，因而具有優(yōu)異的耐水性，適用于潮濕多雨地區(qū)的設(shè)備防腐。該漆耐酸、堿、鹽及各種腐蝕氣體，并具有阻燃性；耐候性和耐久性良好，漆膜堅(jiān)韌有一定彈性。

2.1.4 高氯化聚乙烯涂料

是一種單組分溶劑型防腐涂料，由高氯化聚乙烯樹脂、改性樹脂、增塑劑及其惰性顏料和助劑組成。因靠溶劑揮發(fā)而干燥成膜，因此漆膜干燥快，可在較低的氣溫下施工。具有優(yōu)異的耐候性和耐久性，對(duì)多數(shù)酸、堿、鹽都具有較好的耐蝕性，耐水性好。具有較好的附著力，但耐磨性一般。

2.1.5 無(wú)機(jī)防腐漆

水泥設(shè)備常用的無(wú)機(jī)防腐漆是無(wú)機(jī)硅酸鋅漆（底漆）。主要由硅酸鋅酯、鋅粉、顏料和添加劑等組成的雙組分無(wú)機(jī)富鋅漆。既具有優(yōu)異的耐熱性（耐溫 400℃以上），又具有良好的防腐性能。和環(huán)氧富鋅一樣，漆膜中富含大量鋅粉而具有陰極保護(hù)作用，防銹、耐鹽霧、耐大氣腐蝕等性能優(yōu)異，防腐性能略優(yōu)于環(huán)氧富鋅漆。其防腐機(jī)理有屏蔽作用、電化學(xué)防護(hù)和鈍化作用。缺點(diǎn)是對(duì)基材表面預(yù)處理要求非常嚴(yán)格，噴砂/拋丸除銹必須達(dá)到Sa2.5級(jí)，柔韌性中等。

2.2 一般防腐漆

一般防腐漆有醇酸類漆和丙烯酸漆，適用于弱腐蝕介質(zhì)環(huán)境和對(duì)涂裝防腐質(zhì)量要求不高的場(chǎng)合，國(guó)內(nèi)水泥設(shè)備常采用。出口水泥設(shè)備一般要求用高效防腐漆。

2.2.1 醇酸類漆

主要由醇酸樹脂組成，加入松香改性的醇酸樹脂漆稱為調(diào)和漆。加入鐵紅、防銹顏料、助劑和溶劑等組成防銹底漆。該漆是目前我國(guó)產(chǎn)量最大的一類涂料，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜、施工簡(jiǎn)單、對(duì)施工環(huán)境要求不高，涂膜比較豐滿堅(jiān)硬，具有一定的耐久性和耐候性。缺點(diǎn)是干燥時(shí)間較長(zhǎng)、涂膜不易達(dá)到較高的質(zhì)量和裝飾性要求；耐少量酸性氣體腐蝕，但不耐堿性介質(zhì)；耐水性較差。底漆有醇酸紅丹防銹漆和醇酸鐵紅防銹漆。紅丹顏色漂亮，效果也強(qiáng)于鐵紅（但毒性較大，很多國(guó)家已禁用）。這類漆不能與高效防腐漆配套使用。

2.2.2 丙烯酸漆

丙烯酸漆主要由熱塑性丙烯酸樹脂、有機(jī)硅樹脂、著色顏料、助劑、有機(jī)溶劑等配制而成。它的突出特點(diǎn)是耐候性優(yōu)異（可達(dá)300h；失光≤1，粉化≤1），具有較好的戶外耐久性，可在較低氣溫條件下應(yīng)用。漆膜干燥較快，附著力較好（稍遜于環(huán)氧漆）。耐熱性、耐化學(xué)品性能好。漆膜裝飾性能好(豐滿光亮、硬度高)。主要用于交通車輛、工程機(jī)械、高級(jí)儀器設(shè)備及其他表面要求高檔裝飾性的物品。因該漆耐熱性較好（≤130℃），我國(guó)水泥窯燃燒器的后部風(fēng)管常用此漆。

2.3 耐熱漆

耐熱漆一般指承受溫度在 200℃以上（水泥設(shè)備用的耐熱漆通常不超過 800℃），漆膜不變色、不脫落，仍然保持適當(dāng)物理機(jī)械性能的涂料。它是由耐熱性優(yōu)良的基料、金屬粉、顏料、填料等組成。常分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類。水泥生產(chǎn)工藝煅燒設(shè)備常用耐熱漆。有機(jī)耐熱防腐漆為（環(huán)氧）有機(jī)硅耐高溫漆，它由環(huán)氧改性有機(jī)樹脂、耐高溫顏料、體質(zhì)顏料、助劑有機(jī)溶劑等配置而成。耐高溫顏料為鋁粉時(shí)，也稱為硅鋁復(fù)合漆（銀灰色）。常為底面合一的專用防腐涂料，如用于大型鍋爐及排氣管道和高溫蒸汽管道。水泥設(shè)備中高溫風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器系統(tǒng)等常用此類防腐漆作為面漆。需要注意的是：該漆耐熱性佳，有一定的耐候、耐潮濕、耐堿性能，但耐酸、耐鹽、耐水性能較弱，不宜單獨(dú)使用（當(dāng)有較高防腐要求時(shí)）。如設(shè)備海洋運(yùn)輸要求耐鹽霧性時(shí)，宜配套防腐底漆，再噴涂有機(jī)硅耐高溫漆。

3 水泥設(shè)備涂裝防腐質(zhì)量控制

應(yīng)根據(jù)設(shè)備應(yīng)用的工況環(huán)境和不同油漆品種的性能特點(diǎn)，通過專業(yè)合理的涂裝設(shè)計(jì)，遴選出最適合的油漆品種（配套方案），并在所有設(shè)備采購(gòu)合同中予以規(guī)定，同時(shí)各工廠應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行，這是保證設(shè)備涂裝質(zhì)量和達(dá)到防腐要求的首要條件。市面上油漆品種繁多，如按成膜物質(zhì)分有：環(huán)氧類、橡膠類、丙烯酸類、聚氨酯類、無(wú)機(jī)類、醇酸類、瀝青類等等，要選出最適合的油漆品種，必須要認(rèn)真了解其性能和應(yīng)用場(chǎng)合。水泥出口設(shè)備通常要求選用高防腐油漆。

設(shè)計(jì)和選用油漆種類時(shí)應(yīng)注意：（1）設(shè)備出口為海洋運(yùn)輸尤其長(zhǎng)途運(yùn)輸時(shí)，必須考慮選用油漆品種要具有優(yōu)秀的防鹽霧性能，這對(duì)有大型裸裝件的情況更為重要。（2）底漆、中涂漆（如果有）、面漆的配套性。既要注意其相容性（漆膜噴涂后不起鼓、不起皮），也要發(fā)揮它們之間搭配的互補(bǔ)作用。（3）比較知名的油漆品牌有阿克蘇諾貝爾和佐敦等，性能可靠也容易購(gòu)買（我國(guó)各地都有代理銷售商）。但如果業(yè)主沒有指定，建議選用國(guó)內(nèi)一線品牌的油漆，其質(zhì)量可以滿足常規(guī)防腐要求，也比較經(jīng)濟(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)油漆性能的分析，掌握油漆的性能特點(diǎn)，在設(shè)備應(yīng)用的不同工況環(huán)境和腐蝕嚴(yán)酷性條件下，可以選擇出最相適的油漆品種，進(jìn)行涂裝設(shè)計(jì)。要真正提升水泥設(shè)備防腐能力，需要企業(yè)負(fù)責(zé)人高度重視設(shè)備防腐管理工作，并落實(shí)到企業(yè)各層級(jí)與設(shè)備防腐相關(guān)的管理人員，同時(shí)建立經(jīng)濟(jì)考核責(zé)任制。

[1]齊躍.水泥設(shè)備涂裝涂料配套性研究[J].涂料技術(shù)與文摘.2016(05)

[2]劉翔.水泥設(shè)備的重防腐涂裝技術(shù)[J].水泥技術(shù).2002(02)

TQ172

B

1007-6344（2016）09-0010-01