淺談水性金屬防銹漆在建筑鋼結構中的應用
發布時間：2014/12/30 17:00:54
引 言: 隨著我國經濟的持續發展和“十二五”規劃的穩步實施，建筑鋼結構的需求將繼續保持旺盛增長的勢頭。對于耗材大且大部分又都是裸露在大自然環境中的建筑鋼結構，如何提高其防護能力，延長防護期，降低建筑成本，已成為業內人士廣為重視的課題。有效提高鋼結構的防護能力并不僅限于降低經濟損失，更重要的是能否珍惜不可再生資源，使其達到利用理想化的問題。近年來，傳統油漆凸顯出來的缺陷愈來愈突出：抗老化性能差，易龜裂脫皮，嚴重污染環境危害健康，消耗資源等等。相比之下，21世紀以來水性金屬漆逐漸被人們所認可，應用范圍、市場份額也在逐年擴大。水性金屬漆不僅彌補了油漆自身的缺陷，而且讓人類從此擺脫了污染環境、危害健康的束縛。
本文針對水性金屬漆在建筑鋼結構領域中的應用及相關問題試作淺析，不妥之處請鑒正。
一、水性金屬漆在建筑鋼結構領域中應用的優勢
目前國產水性金屬漆從成膜條件上分為常溫自干型和低、中溫烘烤型；從涂料功能上分為防銹底漆、中間漆和面漆；從使用方法上分為噴涂（及滾、刷）和浸漬兩類。建筑鋼結構應用涂料的條件是常溫自干，專業涂裝公司幾乎全部是運用先進的噴涂機具，而鋼結構涂裝對 涂料的要求重要的就是防腐防銹。因此，本文以下所淺析的均是自干型水性金屬防銹漆。
1.產品功能與應用要求相對應
目前國產水性金屬防銹漆使用的基料幾乎都是丙烯酸樹脂系列，該系列樹脂發展速度快，也較為成熟，具有優異的保色、保光、耐候、耐腐蝕和抗污染性能，涂料中富含多種高品質防銹顏料，經過科學配方調制出的防銹漆完全可以達到中、長期防腐防銹的功能，能夠滿足建筑鋼結構在自然環境中的防護作用。
2.產品性能適應鋼結構的使用環境
陽光紫外線的輻射和晝夜、四季溫差變化是使漆膜老化以致龜裂、脫落的兩大天敵。這是造成傳統防腐涂料不得不周而復始地一遍遍涂裝的主要原因之一。水性金屬防銹漆鑒于所用基料水性丙烯酸樹脂具有極強的柔韌性，因此防銹漆的漆膜具有獨特的彈性和延展性，能夠經受熱脹冷縮的頻繁變化而不龜裂、不脫落，從而起到了鋼結構置放于大自然環境中防護功能的長期性和穩定性。
還需要注意的一點是，愈來愈多的公共場館、公共設施需求的鋼構、網架等金屬構件，應用環保型的水性金屬漆已成為唯一選擇，這是其它防腐涂料所不可替代的。
3.產品環保優化了鋼結構涂裝的環境
無論是專業涂裝公司還是兼有涂裝業務的鋼結構廠，長期以來一直為嚴重的環境污染和人身傷害所困擾，涂裝鋼結構占用車間或是場地的面積大，傳統油漆所擴散的有害物質和刺激性氣體殃及周圍數百米以至上千米。近年來，率先使用水性金屬漆的生產單位不僅從優化涂裝質量、降低生產成本上嘗到了甜頭，而且優化了涂裝環境，得到了社會的贊許。
4.產品干燥速度快，不粘連，適合批量涂裝
建筑鋼結構涂裝不同于機械等金屬部件涂裝，突出表現為量大，工期緊迫。在有限的場地內完成批量鋼結構涂裝，要求漆膜干燥快，便于及時挪動騰出場地。水性金屬防銹漆在15℃的施工環境下表干時間小于15分鐘，在20℃以上的施工環境下表干時間不超過10分鐘，加之水性漆表干后不粘連，可及時挪動騰出場地，為廠家涂裝提供了便利，提高了工效。
5.產品結構、色彩多樣化，能滿足不同檔次需求
近年來，隨著水性漆上游原材料的不斷開發和豐富，水性金屬防銹漆不僅色彩出現了多樣化，而且可以滿足對防銹底漆半光和半光以上的需求。其中的底面合一漆不僅可以達到應有的防腐防銹功能，還能在色彩、光澤上滿足不同項目、不同建筑的需求（黃、綠、藍、銀灰、桔紅、大紅、咖啡等）。例如純白色底面合一漆，既能起到防銹功能，又有涂裝作用。涂裝底面合一漆不僅可以省去底漆的涂裝，不僅可以達到滿足漆膜厚度和遮蓋力的要求，而且可以產生柔和適度的光澤。產品結構和色彩的多樣化為水性金屬防銹漆的廣泛應用提供了更廣闊的空間。
二、簡介幾種常用建筑鋼結構防銹漆
1．鐵紅防銹漆
在鋼結構、網架以及橋梁、車輛等大型金屬底材的防銹處理上，應首選鐵紅防銹漆。鐵紅防銹漆性能穩定、遮蓋力強，其富含的氧化鐵紅和高品質防銹顏料均勻地覆蓋在底材表面且充分填滿金屬表面的縫隙，不僅有優異的抗紫外線能力，而且能起到極好的封閉作用，徹底切斷了所有可能滲透金屬表面的水、氣分子通道。根據防護期限要求不同，可選用不同檔次的防銹漆。
2．淺灰、中灰、深灰防銹漆
這是近年來按照建設項目、使用環境不同而供應的一種使色彩與防銹功能一次到位的產品。涂裝這款產品可以不需涂裝鐵紅防銹漆?；疑冷P漆雖不含氧化鐵紅，但配置有適量的鈦白和多種高品位防銹顏填料，充分兼顧到了遮蓋、屏蔽和防銹等多種功能。該品種如能依照國家相關規范要求涂裝，使之具有飽滿的漆膜，可以達到中期以上的防銹效果。
3．云鐵灰防銹漆
該漆中的云母氧化鐵是一種化學性質穩定的片狀防銹顏料，在漆膜中具有很好的封閉性和耐候性，適合用于涂裝中的中間漆。云鐵灰中間漆的功能是阻斷腐蝕介質入侵和深入，同時屏蔽紫外線，保護成膜物（樹脂），減弱涂膜中樹脂、顏料及底漆的老化。云鐵灰防銹漆作為中間漆在金屬防護中的作用不可忽視，水性漆在成膜過程中要逸出和蒸發出氣體和水分，勢必會出現孔隙和氣孔，中間漆的涂裝不盡可以彌補底漆的漏涂和氣孔，而且同樣厚度的漆膜將比底漆的成膜質量高的多。
4.白色底面合一漆
有些場館或是一些公共設施依照特定環境的需要，鋼結構往往需要一些淺色調以至純白色涂裝。為了強化純白效果和避免底漆與面漆的顏色反差太大，可以選用白色底面合一漆。底面合一漆綜合體現了附著力優異、抗劃傷、不粘連、防腐防銹耐候性強、漆面干燥迅速且有柔和光澤的優點，重復涂裝強化了防護和裝飾的雙重效果。
5.水性無機富鋅漆
水性無機富鋅漆是新型的無機非金屬材料。該產品由水性無機粘連劑、防腐劑、鋅粉和特殊功能助劑組成雙組份涂料。該產品具有耐高溫（可連續耐高溫達600℃）、抗老化、耐輻射、耐紫外線、防火不燃、耐腐蝕、耐溶劑、耐鹽霧、無毒無味、綠色環保等優點，是替代溶劑型富鋅漆的理想產品。廣泛用作橋梁、石油化工、交通、港口、電力設施等行業的鋼鐵設施及設備的長效防腐。無機富鋅漆的應用對底材表面處理、施工環境、涂裝工藝、固化條件要求嚴格，應在專業技術人員的指導下使用。
三、提高涂裝專業技術水平，發揮產品優異性能
科技的發展和進步，為我們提供了環保、節能、質優價廉的新產品，但如果不重視這些先進涂料的施工性能和涂裝工藝的研究，便無法發揮它們的優勢。因此，有以下幾方面應引起注意。
1.依照環境條件修正工藝流程
水性金屬漆的水份蒸發和物質成膜都必須依賴一定的環境溫度、相對濕度和清潔度。金屬防銹漆的施工溫度不應低于5℃，相對濕度<70%,施工環境無塵埃。隨著溫度升高、濕度降低，表干時間將相對縮短。有經驗的噴涂工能夠掌握不同環境條件下的漆膜是否表干，成膜是否穩定，以確定可否挪動和搬運。我國北方冬季氣溫較低，一些廠家開啟熱風以改變環境溫度，能有效縮短表干時間。一些混用廠房塵埃較大應采取隔離措施。
2.對表干和實干的認識
表干僅只表示涂層已形成漆膜，但并不表示涂層已經實干即完全固化。只有在完全固化后檢測漆膜的附著力、硬度等指標才是正確的。實干一般需要5-7天。漆膜表干后應盡可能留有一定的成膜穩定時間，然后方可移動，切忌碰撞以免造成涂層損傷。不能為了追求工效在漆膜還未穩定的情況下就捆扎、吊裝，更不能使其遭受霧襲雨淋。
3.涂裝間隔時間及復涂條件
涂裝間隔時間從總體上看，間隔時間長比短效果要好，因為隨著時間的推移干膜附著力在逐漸增強，漆膜中的水和氣在逐漸減少，也降低了新涂層 水、氣釋放的難度，增強了漆膜的致密性。涂裝間隔時間應隨著施工環境溫度的降低、濕度的增大而相應延長。有的涂裝單位，在復涂時為了趕工期，幾乎不留間隔時間，造成附著力下降以致脫皮。無論是復涂底漆、中間漆還是面漆，在復涂之前，必須對原涂層進行檢查，做到原涂層完好無損、清潔、干燥、無油漬等污染。
4.水性金屬漆的稀釋問題
水性金屬漆以水為分散介質，涂料中含有一定比例的水分。因使用涂裝工具不同對涂料的粘稠度要求也不一樣。涂裝施工時可以加入適量的自來水或清水稀釋（千萬不可使用任何溶劑型稀料），加入量為涂料的5%左右，即使高溫季節也不能突破10%。不正規的涂裝往往為了降低成本加入過量的水，不僅涂層會出現流掛，嚴重的是將大大降低涂層的防護作用。
5.選用合格產品
涂料質量是決定防護性能的先決條件。目前市場上的水性金屬漆質量良莠不齊，價格差異很大。有些產品為了廉價招攬客戶，價格低的不可思議；有些產品為了標榜質量上乘，價格又高的離譜。例如某一地區市場上的水性防銹漆每公斤售價在3-4元。目前用于生產水性金屬漆的丙烯酸乳液較低的價格也在每噸達萬元以上，按照50%含乳量計算，不計加工費，僅是原材料成本也在7-8千元，每公斤3-4元的售價無疑是偽劣產品。因此客戶在選擇產品時應選擇具有產品質量檢驗合格證的專業廠家的產品，同時不能僅圖便宜，要綜合考量。
6.幾種涂膜病態的預防與處理
<一>附著力不佳，局部片狀剝離
原因：①底材處理不干凈，如有油漬、有浮銹或松動銹層等；
②底材不干燥或局部潮濕；
③選用的底漆與底材不適當。
處理辦法：
①鏟除所有受影響而失去附著力的漆膜，將底材處理干凈后重涂；
②遵循施工規范和相關《使用說明》；
③重新更換涂料。
<二>遮蓋力差
原因：①過度稀釋，漆膜太??；
②如是刷涂，刷毛粗糙，用力不當，出現刷痕。
處理辦法：
①控制稀釋度，保證稀釋度<5%；
②適當增加漆膜厚度；
③刷涂二遍，以不留刷痕為準。
<三>干膜中有針孔或氣泡痕跡
原因:①漆膜過厚或未干復涂；
②噴槍配置有誤，壓力過大或是刷涂時刷子移動太快；
③加水稀釋沒有攪拌均勻。
解決辦法：
①待漆膜實干后打磨、清潔后重涂；
②重涂時正確配置噴槍及控制刷涂速度。
本文針對水性金屬漆在建筑鋼結構領域中的應用及相關問題試作淺析，不妥之處請鑒正。
一、水性金屬漆在建筑鋼結構領域中應用的優勢
目前國產水性金屬漆從成膜條件上分為常溫自干型和低、中溫烘烤型；從涂料功能上分為防銹底漆、中間漆和面漆；從使用方法上分為噴涂（及滾、刷）和浸漬兩類。建筑鋼結構應用涂料的條件是常溫自干，專業涂裝公司幾乎全部是運用先進的噴涂機具，而鋼結構涂裝對 涂料的要求重要的就是防腐防銹。因此，本文以下所淺析的均是自干型水性金屬防銹漆。
1.產品功能與應用要求相對應
目前國產水性金屬防銹漆使用的基料幾乎都是丙烯酸樹脂系列，該系列樹脂發展速度快，也較為成熟，具有優異的保色、保光、耐候、耐腐蝕和抗污染性能，涂料中富含多種高品質防銹顏料，經過科學配方調制出的防銹漆完全可以達到中、長期防腐防銹的功能，能夠滿足建筑鋼結構在自然環境中的防護作用。
2.產品性能適應鋼結構的使用環境
陽光紫外線的輻射和晝夜、四季溫差變化是使漆膜老化以致龜裂、脫落的兩大天敵。這是造成傳統防腐涂料不得不周而復始地一遍遍涂裝的主要原因之一。水性金屬防銹漆鑒于所用基料水性丙烯酸樹脂具有極強的柔韌性，因此防銹漆的漆膜具有獨特的彈性和延展性，能夠經受熱脹冷縮的頻繁變化而不龜裂、不脫落，從而起到了鋼結構置放于大自然環境中防護功能的長期性和穩定性。
還需要注意的一點是，愈來愈多的公共場館、公共設施需求的鋼構、網架等金屬構件，應用環保型的水性金屬漆已成為唯一選擇，這是其它防腐涂料所不可替代的。
3.產品環保優化了鋼結構涂裝的環境
無論是專業涂裝公司還是兼有涂裝業務的鋼結構廠，長期以來一直為嚴重的環境污染和人身傷害所困擾，涂裝鋼結構占用車間或是場地的面積大，傳統油漆所擴散的有害物質和刺激性氣體殃及周圍數百米以至上千米。近年來，率先使用水性金屬漆的生產單位不僅從優化涂裝質量、降低生產成本上嘗到了甜頭，而且優化了涂裝環境，得到了社會的贊許。
4.產品干燥速度快，不粘連，適合批量涂裝
建筑鋼結構涂裝不同于機械等金屬部件涂裝，突出表現為量大，工期緊迫。在有限的場地內完成批量鋼結構涂裝，要求漆膜干燥快，便于及時挪動騰出場地。水性金屬防銹漆在15℃的施工環境下表干時間小于15分鐘，在20℃以上的施工環境下表干時間不超過10分鐘，加之水性漆表干后不粘連，可及時挪動騰出場地，為廠家涂裝提供了便利，提高了工效。
5.產品結構、色彩多樣化，能滿足不同檔次需求
近年來，隨著水性漆上游原材料的不斷開發和豐富，水性金屬防銹漆不僅色彩出現了多樣化，而且可以滿足對防銹底漆半光和半光以上的需求。其中的底面合一漆不僅可以達到應有的防腐防銹功能，還能在色彩、光澤上滿足不同項目、不同建筑的需求（黃、綠、藍、銀灰、桔紅、大紅、咖啡等）。例如純白色底面合一漆，既能起到防銹功能，又有涂裝作用。涂裝底面合一漆不僅可以省去底漆的涂裝，不僅可以達到滿足漆膜厚度和遮蓋力的要求，而且可以產生柔和適度的光澤。產品結構和色彩的多樣化為水性金屬防銹漆的廣泛應用提供了更廣闊的空間。
二、簡介幾種常用建筑鋼結構防銹漆
1．鐵紅防銹漆
在鋼結構、網架以及橋梁、車輛等大型金屬底材的防銹處理上，應首選鐵紅防銹漆。鐵紅防銹漆性能穩定、遮蓋力強，其富含的氧化鐵紅和高品質防銹顏料均勻地覆蓋在底材表面且充分填滿金屬表面的縫隙，不僅有優異的抗紫外線能力，而且能起到極好的封閉作用，徹底切斷了所有可能滲透金屬表面的水、氣分子通道。根據防護期限要求不同，可選用不同檔次的防銹漆。
2．淺灰、中灰、深灰防銹漆
這是近年來按照建設項目、使用環境不同而供應的一種使色彩與防銹功能一次到位的產品。涂裝這款產品可以不需涂裝鐵紅防銹漆?；疑冷P漆雖不含氧化鐵紅，但配置有適量的鈦白和多種高品位防銹顏填料，充分兼顧到了遮蓋、屏蔽和防銹等多種功能。該品種如能依照國家相關規范要求涂裝，使之具有飽滿的漆膜，可以達到中期以上的防銹效果。
3．云鐵灰防銹漆
該漆中的云母氧化鐵是一種化學性質穩定的片狀防銹顏料，在漆膜中具有很好的封閉性和耐候性，適合用于涂裝中的中間漆。云鐵灰中間漆的功能是阻斷腐蝕介質入侵和深入，同時屏蔽紫外線，保護成膜物（樹脂），減弱涂膜中樹脂、顏料及底漆的老化。云鐵灰防銹漆作為中間漆在金屬防護中的作用不可忽視，水性漆在成膜過程中要逸出和蒸發出氣體和水分，勢必會出現孔隙和氣孔，中間漆的涂裝不盡可以彌補底漆的漏涂和氣孔，而且同樣厚度的漆膜將比底漆的成膜質量高的多。
4.白色底面合一漆
有些場館或是一些公共設施依照特定環境的需要，鋼結構往往需要一些淺色調以至純白色涂裝。為了強化純白效果和避免底漆與面漆的顏色反差太大，可以選用白色底面合一漆。底面合一漆綜合體現了附著力優異、抗劃傷、不粘連、防腐防銹耐候性強、漆面干燥迅速且有柔和光澤的優點，重復涂裝強化了防護和裝飾的雙重效果。
5.水性無機富鋅漆
水性無機富鋅漆是新型的無機非金屬材料。該產品由水性無機粘連劑、防腐劑、鋅粉和特殊功能助劑組成雙組份涂料。該產品具有耐高溫（可連續耐高溫達600℃）、抗老化、耐輻射、耐紫外線、防火不燃、耐腐蝕、耐溶劑、耐鹽霧、無毒無味、綠色環保等優點，是替代溶劑型富鋅漆的理想產品。廣泛用作橋梁、石油化工、交通、港口、電力設施等行業的鋼鐵設施及設備的長效防腐。無機富鋅漆的應用對底材表面處理、施工環境、涂裝工藝、固化條件要求嚴格，應在專業技術人員的指導下使用。
三、提高涂裝專業技術水平，發揮產品優異性能
科技的發展和進步，為我們提供了環保、節能、質優價廉的新產品，但如果不重視這些先進涂料的施工性能和涂裝工藝的研究，便無法發揮它們的優勢。因此，有以下幾方面應引起注意。
1.依照環境條件修正工藝流程
水性金屬漆的水份蒸發和物質成膜都必須依賴一定的環境溫度、相對濕度和清潔度。金屬防銹漆的施工溫度不應低于5℃，相對濕度<70%,施工環境無塵埃。隨著溫度升高、濕度降低，表干時間將相對縮短。有經驗的噴涂工能夠掌握不同環境條件下的漆膜是否表干，成膜是否穩定，以確定可否挪動和搬運。我國北方冬季氣溫較低，一些廠家開啟熱風以改變環境溫度，能有效縮短表干時間。一些混用廠房塵埃較大應采取隔離措施。
2.對表干和實干的認識
表干僅只表示涂層已形成漆膜，但并不表示涂層已經實干即完全固化。只有在完全固化后檢測漆膜的附著力、硬度等指標才是正確的。實干一般需要5-7天。漆膜表干后應盡可能留有一定的成膜穩定時間，然后方可移動，切忌碰撞以免造成涂層損傷。不能為了追求工效在漆膜還未穩定的情況下就捆扎、吊裝，更不能使其遭受霧襲雨淋。
3.涂裝間隔時間及復涂條件
涂裝間隔時間從總體上看，間隔時間長比短效果要好，因為隨著時間的推移干膜附著力在逐漸增強，漆膜中的水和氣在逐漸減少，也降低了新涂層 水、氣釋放的難度，增強了漆膜的致密性。涂裝間隔時間應隨著施工環境溫度的降低、濕度的增大而相應延長。有的涂裝單位，在復涂時為了趕工期，幾乎不留間隔時間，造成附著力下降以致脫皮。無論是復涂底漆、中間漆還是面漆，在復涂之前，必須對原涂層進行檢查，做到原涂層完好無損、清潔、干燥、無油漬等污染。
4.水性金屬漆的稀釋問題
水性金屬漆以水為分散介質，涂料中含有一定比例的水分。因使用涂裝工具不同對涂料的粘稠度要求也不一樣。涂裝施工時可以加入適量的自來水或清水稀釋（千萬不可使用任何溶劑型稀料），加入量為涂料的5%左右，即使高溫季節也不能突破10%。不正規的涂裝往往為了降低成本加入過量的水，不僅涂層會出現流掛，嚴重的是將大大降低涂層的防護作用。
5.選用合格產品
涂料質量是決定防護性能的先決條件。目前市場上的水性金屬漆質量良莠不齊，價格差異很大。有些產品為了廉價招攬客戶，價格低的不可思議；有些產品為了標榜質量上乘，價格又高的離譜。例如某一地區市場上的水性防銹漆每公斤售價在3-4元。目前用于生產水性金屬漆的丙烯酸乳液較低的價格也在每噸達萬元以上，按照50%含乳量計算，不計加工費，僅是原材料成本也在7-8千元，每公斤3-4元的售價無疑是偽劣產品。因此客戶在選擇產品時應選擇具有產品質量檢驗合格證的專業廠家的產品，同時不能僅圖便宜，要綜合考量。
6.幾種涂膜病態的預防與處理
<一>附著力不佳，局部片狀剝離
原因：①底材處理不干凈，如有油漬、有浮銹或松動銹層等；
②底材不干燥或局部潮濕；
③選用的底漆與底材不適當。
處理辦法：
①鏟除所有受影響而失去附著力的漆膜，將底材處理干凈后重涂；
②遵循施工規范和相關《使用說明》；
③重新更換涂料。
<二>遮蓋力差
原因：①過度稀釋，漆膜太??；
②如是刷涂，刷毛粗糙，用力不當，出現刷痕。
處理辦法：
①控制稀釋度，保證稀釋度<5%；
②適當增加漆膜厚度；
③刷涂二遍，以不留刷痕為準。
<三>干膜中有針孔或氣泡痕跡
原因:①漆膜過厚或未干復涂；
②噴槍配置有誤，壓力過大或是刷涂時刷子移動太快；
③加水稀釋沒有攪拌均勻。
解決辦法：
①待漆膜實干后打磨、清潔后重涂；
②重涂時正確配置噴槍及控制刷涂速度。
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