带锈防腐漆.doc

高性能带锈防锈涂料的应用及施工技术
孟声 徐强 马越
（北京工业大学环境与能源工程学院 北京 100022）

摘 要：本文着重介绍了ZY系列带锈防锈漆的施工技术及应用实例,阐述了该涂料的性能及良好的防腐蚀能力。
关键词：带锈防锈涂料；防腐蚀；施工参数

The Constructing Technology and Application of
High-performance Rust-based Anticorrosion Coating
/////// //////////////
(College of Environmental and Energy Engineering, Beijing University
of Technology Beijing 100022)
Abstract: The constructing technology and application of ZY series rust-based anticorrosion coating is introduced in this paper, including their performance and the well anti-corrosion.
Key words: Rust-based anti-rusting coating; Anti-corrosion; Constructing parameter

1、前言
随着现代工业的飞速发展，钢铁材料的防腐越来越引起各方面的重视。采用涂料是防锈防腐蚀方法中最为经济和实效的方法。为了获得优良的耐腐蚀性能，涂漆前必须把底材上的铁锈清除干净。由于铁锈是一种疏松的、多孔的、不断发展着（膨胀）的物质，如果不除净而在钢铁表面上涂漆，会导致漆膜脱落、表面发生新的锈蚀，防腐效果很差。所以，钢铁的表面处理对于涂料防腐来说至关重要。但有些大型建筑、桥梁、石化、电力、矿山机械等复杂的设备、油气输送管路、储存设备等钢铁结构在维修过程中，由于受施工条件限制，不能采用喷砂或喷丸等方法除锈处理而只好用手工或电动工具除锈，其结果必然残留铁锈和各种腐蚀物，即使采用价格昂贵、性能优良的防锈涂料也难以发挥其作用。20世纪50年代国外开始研制生产出了带锈涂料。该类涂料可直接涂刷在一定厚度的锈层上,达到防锈目的。近年来国内该类涂料发展迅速,此类涂料根据其作用机理,大致可分为三种类型:(1)渗透型;(2)转化型;(3)稳定型。不同类型的涂料适应的具体环境也不同。我们根据多种作用机理相结合的原理,经过多年的试验和研究，制备了一种应用范围更广、防锈效果更佳的新型带锈防锈涂料,即ZY系列环保型无苯、无铅带锈防锈涂料，ZY－D型为橡塑型带锈防锈涂料，ZY-S型为高渗透性带锈防锈涂料。

2、ZY防锈涂料

涂料配制工艺如下：
颜料
填料
增稠剂
分散剂
溶剂
研磨
料浆
成膜物
分散
过滤
出料
带锈防锈助剂

2、1 ZY-D橡塑富锌漆
2、1、1防腐蚀原理
我们研制的ZY-D橡塑富锌漆属于高固体份渗透、转化复合型带锈防锈涂料，由于采用了特殊的成膜物及助剂，可涂装在带锈钢铁表面，能迅速渗入锈层底部将锈层内部的空气及水分排出，涂料中的锌、铝粉在干膜中的重量百分数高达50%~60%。这样高含量的锌、铝粉不仅能起到良好的阴极保护作用，而且具有极好的屏蔽作用，渗入物还将疏松多孔锈层粘接成为连续的钢铁封闭涂层，杜绝了空气及水再渗入，渗入物又将锈层中活泼有害的铁氧化物钝化成稳定无害的填料，形成封闭阻隔的金属保护层，抑制了锈蚀产生环境，故金属不再生锈。
2、1、2 主要特征
ZY-D橡塑富锌漆的外观为银色或银灰色，在带锈钢铁上直接涂刷；涂膜中含有大量锌铝粉，具有电化学阴极保护作用；涂膜具有优异的防锈性、耐久性、耐酸、碱、盐和海水或酸碱气氛的腐蚀，并具有优异的附着力及耐冲击性和耐磨性，不会发生象传统油漆那样脱落或起皮现象，能与大部分高性能面漆配套使用。
2、1、3 ZY-D橡塑富锌漆的用途
用于港口、机械、矿山、化工、石油开采及钻井设备、桥梁、埋地管道、煤气柜、船只水线以上船壳和甲板等钢结构的重防腐蚀涂装体系作防锈底漆用。
2、1、4施工要求
ZY-D橡塑富锌漆可涂装在带锈钢铁表面，表面处理简单是该防锈漆的最大优点。表面处理要求：金属表面不应有油污和水；去掉金属表面的松锈；如作修复用应尽量除去旧漆膜。
2、1、5 施工参数
干燥时间（25℃）：表干≤30min
实干≤24h
涂复间隔时间：
底材温度
10℃
25℃
30℃
最短
24h
16h
8h
最长
数月（漆膜表面未形成锌盐）
2、1、6涂装方法：
无空气喷涂： 稀释剂 专用稀释剂
稀释量 0-10%（以油漆重量计）
喷嘴口径 0.4-0.5mm
喷出压力 15-17MPa
空气喷涂： 稀释剂 专用稀释剂
稀释量 30-50%（以油漆重量计）
喷嘴口径 2-3mm
喷出压力 0.4-0.8MPa
滚涂/刷涂 稀释剂 专用稀释剂
稀释量 0-5%（以油漆重量计）
清洗剂： 专用清洗剂
2、1、7 ZY-D橡塑富锌漆涂料与涂膜性能
ZY-D橡塑富锌漆涂料与涂膜性能测试结果
试验项目
单位
试验结果
执行标准
漆膜颜色和外观

灰色平整光亮
GB/T 1729
粘度
s
137
GB/T 1723
细度
m
90
GB/T 1724
干燥时间
H
表干
h
3
GB/T 1728
实干
h
10
柔韧性
mm
1
GB/T 1731
硬度

0.15
GB/T1730
耐冲击性
J
4.9
GB/T 1732
附着力
级
1
GB/T 1720
固体含量
％
60
GB/T 1725
化
学
浸泡
10%H2SO4
72h
涂层无变化
GB/T1763
30%NaOH
72h
涂层无变化
10%NaOH
72h
涂层无变化
蒸馏水
72h
涂层无变化
2、2 ZY-D橡塑面漆
2、2、1 ZY-D橡塑面漆的防腐效果
ZY-D橡塑面漆是一种单组分厚膜型橡塑色漆，由特制合成的多元橡塑树脂、助剂及溶剂等配制而成。成模物具有特殊的高分子结构，具有抵抗紫外线的能力，可延缓漆膜的老化。由于加入了硫醚化合物、含磷化合物以及二价镍的有机螯合物，抗老化性能极大的提高，抗老化时间可达50年。漆膜具有很好的防腐性、耐久性，附着力、耐冲击、抗弯曲等性能优异，防腐年限长。
2、2、2 ZY-D橡塑面漆的特点
作为面漆，漆膜具有较好的装饰性；干燥快，极好的防腐性，耐酸、耐碱、耐盐水及水，有良好的化学及电化学保护性；良好的施工性；对橡塑富锌底漆附着力强，不再会发生象传统油漆那样脱落或起皮现象；抗冲击和机械磨损力强。
2、2、3 ZY-D橡塑面漆的用途
用于港口、重型机械、矿山、化工、石油开采及钻井设备、桥梁、轨道扣件、电力网架、煤气柜、集装箱、船只等钢结构的重防腐蚀体系作为防腐、装饰漆用。
2、2、4施工参数
建议涂装道数： 二道
配套底漆： 橡塑富锌漆及各种高性能防锈底漆。
密度： 约2.1g/cm3
干膜厚度： 30-40μm。
闪燃点： 24-30℃
干燥时间（25℃）： 表干≤30min 实干≤3h
涂覆间隔时间：
底材温度
10℃
25℃
30℃
最短
24 h
16 h
8 h
表面处理要求：
被涂覆表面要清洁、没有油污及水。
天气潮湿或下雨时不宜施工。
涂装方法：
无空气喷涂： 稀释剂 专用稀释剂
稀释量 0-10%（以油漆重量计）
喷嘴口径 0.4-0.5mm
喷出压力 15-17MPa
空气喷涂： 稀释剂 专用稀释剂
稀释量 30-50%（以油漆重量计）
喷嘴口径 2-3mm
空气压力 0.3-0.6MPa
滚涂/刷涂 稀释剂 专用稀释剂
稀释量 0-5%（以油漆重量计）
清洗剂： 专用清洗剂
施工要求：
在采用喷涂施工时，要采用专用稀释剂，调节到适宜粘度，粘度不宜过稠，否则喷涂时，易飞毛，喷该漆两道，每道漆间隔1-2小时，在进行下一道涂装。
2、3．ZY-S高渗透性带锈防锈漆
ZY-S高渗透性带锈防锈漆系本课题组参考国际先进技术，结合国内和国际市场，采用特殊配方、最新工艺生产而成的新产品。
2、3．1 ZY-S高渗透性带锈防锈漆的特点
带锈作业，牢固异常；耐酸、盐、水、油及化学药品等，防腐期限长；涂覆面积大，为一般油漆的2倍；价格为国外类似产品价格的1/2—1/3。
2、3．2 ZY-S高渗透性带锈防锈漆的防腐原理
ZY-S高渗透性带锈防锈漆属于螯合稳定转锈型，不只是靠外加的转化剂或稳定剂，而且靠改性复合树脂本身，与金属基材及铁锈产生物理—化学反应。将树脂、颜填料、稳定的锈层转化物以及金属基材的分子，螯合在一起形成强固的复合屏蔽层。该屏蔽层不但可以有效地阻止氧化型离子向金属基材扩散，而且，只要树脂涂层存在，还可将新氧化生锈的锈点再一次转化并固定，从而彻底堵塞了再腐蚀通道。因此，不仅与金属基材之间的附着力远高于一般底漆，而且具有很强的带锈防腐能力。由于它是靠树脂，而不是靠颜填料、添加剂起螯合作用，为自由地选择使用颜填料创造了空间。倒如，作为底漆，可以加入超细锌粉，既可带锈施工，又具有富锌底漆的牺牲阳极功能，而施工的方便性也绝非普通的环氧富锌及无机富锌漆可比。作为面漆，通过加入某些颜填料，可制成不同颜色或特别加强某种功能(例如耐磨损性)的涂料。 一般情况下，则可制成底面合一型漆。可以根据用户的不同需要调节配方制备各种相关的带锈涂料。例如以下介绍的带锈防锈银粉漆、铁红底漆、底面合一色漆等等。

2．3．3 ZY-S高渗透性带锈防锈银粉漆
特点：渗透力极强；既能做面漆又能做底漆遮盖力强、坚固、明亮、耐久；抗腐蚀性能好。
用途：适用于出化工设备、储油罐、煤气罐、散热器、塔架、电力网架、金属柱的银色装饰。
使用方法：去除金属表面上的松锈和油污或在原有漆膜上去掉松皮及灰尘。在金属锈层或原有漆面上涂装两道即能达到长期防锈的目的，不再发生象普通油漆那样脱落或起皮现象。
施工参数：每公斤涂（刷） 10-15m2,渗透深度约达100μm，如锈层再厚间隔2-4小时重涂，以达到目的。
2．3．4 ZY-S高渗透性带锈防锈铁红底漆
特点：渗透力强；封闭锈层，遮盖锈蚀；制止氧化和生锈；抗腐蚀性能好。
用途：适用于各类企业生产的金属产品，例如金属结构、网架、金属容器、机床、栅栏、汽车底部、内部、拖车等金属及金属表面的维修和保养。
使用方法：去除金属表面上的松锈和油污或在原有漆膜上去掉松皮及灰尘。在金属锈层或原有漆面上涂装一道高渗透性带锈防锈铁红底漆，充分渗透，约24小时即可形成封闭金属的保护层。其上可根据用户要求再做面漆装饰。
施工参数：每公斤涂（刷） 10-15m2,渗透深度约达80μm，如锈层再厚间隔2-4小时重涂，以达到目的。
ZY-S高渗透性带锈防锈铁红底漆涂料与涂膜性能测试结果
试验项目
单位
试验结果
执行标准
漆膜颜色和外观

铁红色平整光亮
GB/T 1729
粘度
s
50
GB/T 1723
细度
m
40

GB/T 1724
干燥时间
H
表干
h
2
GB/T 1728
实干
h
20
柔韧性
mm
1
GB/T 1731
耐冲击性
J
4.9
GB/T 1732
附着力
级
1
GB/T 1720
硬度

0.27
GB/T1730
固体含量
％
60
GB/T 1725
化
学
浸泡
10%H2SO4
72h
涂层无变化
GB/T1763
30%NaCL
72h
涂层无变化
蒸馏水
72h
涂层无变化
2．3．5 ZY-S高渗透性带锈防锈色漆
特点：高渗透性；封闭锈层，遮盖锈蚀；使金属表面华丽，保持光亮。
用途：适用于各类企业生产的金属产品，例如金属结构、网架、金属容器、机床、栅栏、汽车底部、内部、拖车等金属及金属表面的维修和保养。
使用方法：可直接在金属锈层表面涂（刷、喷）此漆两道即可，也可以在陈旧漆皮上涂装起到维护保养和装饰的作用。
施工参数：每公斤涂（刷） 10-15m2,渗透深度约达80μm。
施工要求：金属表面不应有油污和水；要去掉金属表面的松锈；要尽量除掉旧漆膜。
2、3．6 ZY-S高渗透性带锈防锈色漆涂料与涂膜性能
ZY-S高渗透性带锈防锈色漆涂料与涂膜性能测试结果
试验项目
要求指标
试验结果
试验方法
漆膜颜色和外观
漆膜平整
平整光亮
GB/T 1729
粘度（涂4杯）(g)
≥15
25
GB/T 1723
干燥时间
H
表干
≦8
2
GB/T 1728
实干
≦24
12
柔韧性(mm)
1
1
GB/T 1731
耐冲击性(cm)
50
50
GB/T 1732
附着力（级）
≦2
1
GB/T 1720
固体含量(％)
≥51
53
GB/T 1725
耐盐水性NaCl(3%)
72h，不起泡，无脱落，允许轻微变色
72h，不起泡，无脱落，有微变色

渗透性
良好
合格

配套性
于醇酸、酚醛等油漆配套性良好
于醇酸、酚醛等油漆配套，无咬底等不良现象

注：以上报告由化工部北京市涂料质量监督检验站、铁道部产品质量监督检验中心以及中国石油天然气总公司管道科学研究院检验合格。
3 应用实例
（1）中铁山桥集团有限公司自1999年起，一直在道岔产品及其配件上使用本课题组研制的ZY系列带锈防锈涂料，经两年多的使用表明，疲乏岔钢轨及垫板等零件表面涂刷ZY系列防锈漆后，室外存放及试铺时防锈效果明显。如用于秦沈客运专线60-18、60-38号高速道岔，新产品试铺道岔，所有60-12号高致密锰钢辙叉等。由于ZY系列防锈漆防锈效果好，而且比其它方法成本小，适合海路运输，所以中铁公司出口的道岔产品均采用ZY系列防锈漆防锈。
（2）铁路桥梁护栏的修复一直是邯济铁路维护的一部分，每年一次，原修复工艺为：用铁刷和砂轮将旧漆皮去除，把锈层全部磨掉，护栏须露出本色，不能留有锈迹，然后涂刷第一道环氧底漆和第二道环氧面漆。这样进行护栏的修复时劳动强度大，另外由于锈层和环氧漆的污染，对人和环境危害严重。2001年11月济南邯济铁路基建工程器材设备有限公司在护栏修复上采用ZY防锈漆，施工时只须将护栏上的旧漆皮去除，简单的将浮锈去掉，再刷两遍ZY防锈漆即可，不仅减少了劳动强度，也减少了污染。从防锈效果上看，涂刷ZY防锈漆的护栏两年未出现锈蚀，而环氧漆一年即出现锈蚀。
（3）北京北开电气股份有限公司铁道开关分公司在武（汉）—广（州）线电气化铁道中采用的ZN12-27.58户内开关柜，在前期防腐中，外表处理为：吹沙、铁红酚醛底漆、醇酸磁漆，由于该地区闷热、潮湿、多雨，半年后用户反映漆皮大面积起泡、脱落，开关柜柜面、铁架发生锈蚀，后改用ZY系列防锈漆进行外表面处理，带锈涂刷，不用吹沙，涂两遍即可，防锈效果显著，昌黎供电段、山西供电段的开关柜表面及底架均没有出现锈蚀现象。
ZW-27.5户外开关柜，1999年出口到土耳其，表面处理为：吹沙、铁红酚醛底漆、醇酸磁漆，从天津到土耳其海运近一个月，拆箱时，开关柜表面漆皮脱落，发生锈蚀，补漆后，颜色有差异。2000年初，出口的10台ZW-27.5户外开关柜，外表采用ZY系列防锈漆，海运到土耳其后，产品表面完好无损，至今没有出现锈蚀。
（4）成都成异钢管有限责任公司因市政建设的要求拆迁重建，在一万平方米的钢结构厂房和厂区绿化地带分隔栏、料场围栏等建筑上采用了ZY-S高渗透性带锈防锈漆为主的防锈涂料，其中在酸洗-磷化、皂化车间厂房采用了ZY-D橡塑富锌底漆。经过两年多的使用，除因挂划、碰撞造成的伤痕外，漆膜基本完好无损，未发现明显的锈蚀现象，达到了预期的防腐蚀效果。
(5)湖南泸溪县的金旭等几家电解锰企业，钢构厂房、水泥柱、设备及管道锈蚀严重，涂刷其他油漆的防腐效果不理想。后来采用了ZY-S高渗透性带锈防锈漆为主的防锈涂料，做为底漆，ZY-D橡塑面漆做面，经过近两年的使用，除因挂划、碰撞造成的伤痕外，漆膜基本完好无损，未发现明显的锈蚀现象，达到了预期的防腐蚀效果。

4 结论
由ZY系列带锈防锈漆的检测结果和应用实例可知，该涂料具有很好的防锈效果，并且相对普通防锈涂料的严格而复杂的表面处理工序，省去了复杂的除锈工序，减少了劳动强度，降低了工程成本，提高了工作效率，不再会发生象传统油漆那样脱落或起皮现象，大大降低了对人和环境的污染。