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油漆英文名:paint or coating。油漆是一种能牢固覆盖在物体表面,起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。中国涂料界比较的《涂料工艺》一书是这样定义的:“涂料是一种材料,这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜,又称漆膜或涂层。”
涂料一般由成膜物质、填料(颜填料)、溶剂、助剂等四部分组成。根据性能要求有时成份会略有变化,如清漆没有颜填料、粉末涂料中可以没有溶剂。
属于有机化工高分子材料,所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类,涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料,是化学工业中的一个重要行业。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,油漆制造(职业暴露)在3类致癌物清单中。 [1]
中文名 油漆 外文名 paint or coating 类 型 化学混合物涂料
目录
1 理化性质
2 应用领域
3 研究简史
4 国家标准
▪ 材料分类
▪ 材料品种
5 材料功能
▪ 保护功能
▪ 装饰功能
▪ 其他功能
6 材料选购
▪ 墙面漆
▪ 木器漆
▪ 家装油漆
▪ 选购误区
▪ 有害物质
▪ 材料防护
▪ 判断技巧
▪ 用量公式
7 施工流程
8 常见问题
▪ 针孔
▪ 起泡
▪ 发白
▪ 咬底
▪ 颗粒
▪ 离油
▪ 不干或慢干
▪ 失光
▪ 流挂
▪ 刷痕
▪ 桔皮
▪ 开裂
▪ 漆膜脱落
▪ 漆膜粗糙
▪ 起灰
▪ 脱落
9 发展趋势
10 新政策
理化性质编辑 播报
油漆为粘稠油性颜料,未干情况下易燃,不溶于水,微溶于脂肪,可溶于醇、醛、醚、苯、烷,易溶于汽油、煤油、柴油。
油漆不论品种或形态如何,都是由成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质三种基本物质组成:
成膜物质:也称粘结剂,成膜物质大部分为有机高分子化合物如天然树脂(松香、大漆)、涂料(桐油、亚麻油、豆油、鱼油等)、合成树脂等混合配料,经过高温反应而成,也有无机物组合的油漆(如:无机富锌漆)。各种成膜物质按国家标准共xxx类。它是构成油漆的主体,决定着漆膜的性能。如果没有成膜物质,单纯颜料和辅助材料不能形成漆膜。
次要成膜物质:包括各种颜料、体质颜料、防锈颜料。颜料为漆膜提供色彩和遮盖力,提高油漆的保护性能和装饰效果,耐候性好的颜料可提高油漆的使用寿命。体质颜料可以增加漆膜的厚度,利用其本身“片状,针状”结构的性能,通过颜料的堆积叠复,形成鱼鳞状的漆膜,提高漆膜的使用寿命,提高防水性和防锈效果。防锈颜料通过其本身物理和化学防锈作用,防止物体表面被大气、化学物质腐蚀,金属表面被锈蚀。
辅助成膜物质:包括各种助剂,溶剂,各种助剂在油漆的生产过程、贮存过程、使用过程、以及漆膜的形成过程起到非常重要的作用。虽然使用的量都很少,但对漆膜的性能影响。甚至形不成漆膜如:不干、沉底结块、结皮。
水性漆更需要助剂才能满足生产、施工、贮存和形成漆膜。油漆助剂的水平也代表了国家油漆的水平。溶剂也称“分散介质”(包括各种有机溶剂、水)主要稀释成膜物质而形成粘稠液体,以便于生产和施工。常将成膜基料和分散介质的混合物称为漆料。
应用领域编辑 播报
油漆,是古代的叫法;涂料,是现代文明称呼,包含更多的科技成分,在现代科技和工业领域应用广泛。但是油漆有一些顺口习惯性称呼还是保留下来,如乳胶漆、底漆、面漆等。
一般而言,涂料就是能够涂覆在被涂物件表面并能形成牢固附着的连续薄膜的材料。它既可以是无机的,如电镀铜,电镀镍,电镀锌等。也可以是有机的,如大多数的有机高分子材料,有机高分子材料构成了当今涂料市场主要部分。
研究简史编辑 播报
油漆是用有机或无机材料来以装饰和保护物品的一种混合物。油漆的起源尚无定论。公元前6000 年,中国已用无机化合物和有机颜料混合焙烧对油漆加以改进。公元前1500 年,在法国和西班牙的山洞里,油漆已用于绘画和装饰。公元前1500 年,埃及人用染料如靛蓝和茜草制造蓝色和红色颜料,但这种油漆还很不完善。18 世纪,由于对亚麻仁油和氧化锌的开发利用,使油漆工业迅速发展。
20 世纪,油漆工艺有了重大发展,出现了粘着力更大、光泽度更高、阻燃、抗腐蚀与热稳定性高的各种颜色的油漆 油漆早期大多以植物油为主要原料,故被叫做“油漆”,如健康环保原生态的熟桐油。不论是传统的以天然物质为原料的涂料产品,还是现代发展中的以合成化工产品为原料的涂料产品,都属于有机化工高分子材料,所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类,涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料,是化学工业中的一个重要行业。
国家标准编辑 播报
国家标准(GB 5206.1)在色漆和清漆词汇标准的基{HotTag}本术语中,涂料是被这样定义的:涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能(如绝缘、防腐、标志等)的固态涂膜的一类液体或固体材料之总称。早期大多以植物油为主要原料,故有油漆之称。现合成树脂已大部或全部取代了植物油,故称为涂料。
对于上述定义,有以下两点看法:
一、此类材料之所以称涂料不称油漆,更多的是由于油漆品种及类别的发展所致,是因为油漆名称已涵盖不了行业现有的各类产品,而涂料一词可全部覆盖行业的各类产品,使用涂料名称更准确、更科学。如粉末涂料产品就不宜使用油漆的称谓,涂料与油漆在这里已不可互换。所以,涂料可涵盖固体的粉末涂料和液体的油漆,而替换却不行,因此标准中的解释并不很到位。
二、标准中对涂料术语中的“注”:即“在具体的涂料品种名称中可用‘漆’字来表示,如调和漆、厚漆等”也有些不妥。因为实际上“漆”字不但用在具体的涂料品种中,也同样大量地用在涂料的类别中,如丙烯酸漆类、聚氨酯漆类等,还大量用在应用领域的泛指中,如防腐漆、汽车漆、船舶漆等。其实,除个别情况外,涂料与漆二词就是通用的,它并不特指在具体的品种中才可表示。
因此它们的定义可为:
涂料:涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能(如绝缘、防腐、标志等)的固态涂膜的一类液体或固体材料的总称。包括油(性)漆、水性漆、木器漆、粉末涂料、木蜡油。
油漆:以有机溶剂为介质或高固体、无溶剂的油性漆。
材料分类
1、按照涂料形态(粉末、液体)
2、按成膜机理分(转化形、非转化型)
3、按施工方法分(刷、辊、喷、浸、淋、电泳)
4、按干燥方式分(常温干燥、烘干、湿气固化、蒸汽固化、辐射能固化)
5、按使用层次分(底漆、中层漆、面漆、腻子等)
6、按涂膜外观分(清漆、色漆;无光、平光、亚光、高光;锤纹漆、浮雕漆…)
7、按使用对象分(汽车漆、船舶漆、集装箱漆、飞机漆、家电漆……)船舶涂料还可根据使用部位和应用环境特点分为防锈涂料、防腐涂料、防污涂料、耐候涂料、耐热涂料以及船底漆、船壳漆、甲板漆、标志漆、油舱漆、电瓶舱漆、压载水舱涂料、弹药舱涂料、生活舱涂料和其他特殊功能涂料等。
8、按漆膜性能分(防腐漆、绝缘漆、导电漆、耐热漆……)
9、按成膜物质分(醇酸、环氧、氯化橡胶、丙烯酸、聚氨酯、乙烯……)以上的各种分类方法各具特点,但是无论哪一种分类方法都不能把涂料所以的特定都包含进去,所以世界上还没有统一的分类方法。中国的国家标准GB2705-92,采用以涂料中的成膜物质为基础的分类方法。涂料通常由基料(树脂、粘接剂)、颜料、填料、溶剂和少量功能性添加剂等组成,按基料种类可分为17大类;
按性能特点可分为有机涂料、无机涂料、溶剂型涂料、无溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料、高固体份涂料和厚浆型涂料等;按其功能特点又可分为磁漆、色漆、清漆、调和漆、底漆、面漆和中间漆等;成品有模板漆,内外墙乳胶漆,防火乳胶漆等。
建筑油漆涂料分类:
1 、天然漆(又名国漆、大漆):有生漆、熟漆之分。天然漆漆膜坚韧、耐久性好、耐酸耐热、光泽度好。
2、 油科类油漆涂料:(1)清油(俗名熟油、鱼油)。由精制的干性油加入催干剂制成。常用作防水或防潮涂层以及用来调制原漆与调和漆等。(2)油性厚漆(3)油性调和漆。
3 、树脂类油漆涂料:(1)清漆(树脂漆)(2)磁漆(3)光漆(俗名腊克)(4)喷漆(硝基漆)(5)调和漆。由干性油料、颜料、溶剂、催干剂等调和而成。
材料品种
一、木器漆。
(1)硝基清漆。硝基清漆是一种由硝化棉、醇酸树脂、增塑剂及有机溶剂调制而成的透明漆,属挥发性油漆,具有干燥快、光泽柔和等特点。硝基清漆分为亮光、半哑光和哑光三种,可根据需要选用。硝基漆也有其缺点:高湿天气易泛白、丰满度低,硬度低。
(2)手扫漆。一硝基清漆同属于硝基漆,它是由硝化棉、各种合成树脂、颜料及有机溶剂调制而成的一种非透明漆。此漆专为人工施工而配制,更具有快干特征。
(3)硝基漆的主要辅助剂:
a.天那水。它是由酯、醇、苯、酮类等有机溶剂混合而成的一类具有香蕉气味的无色透明液体,主要起调和硝基漆及固化作用。
b.化白水。也叫防白水,学名为乙二醇单丁醚。在潮湿天气施工时,漆膜会有发白现象,适当加入稀释剂量10%-15%的硝基磁化白水即可消除。
(4)聚酯漆。它是用聚酯树脂为主要成膜物制成的一种厚质漆。聚酯漆的漆膜丰满,层厚面硬。聚酯漆同样帛有清漆品种,叫聚酯清漆。聚酯漆在施工过程中需要进行固化,这些固化剂的份量占油漆总分量的三分之一。这些固化剂也称为硬化剂,其主要成分是TDI(甲苯二氰酸酯)。这些处于游离状态的TDI会变黄,不但使家私漆面变黄,而且会使邻近的墙面变黄,这是聚酯漆的一大缺点。市面上已经出现了耐黄变聚酯漆,但也只能做到“耐黄”。还不能完全防止变黄。另外,超出标准的游离TDI还会对人体造成伤害。
(5)聚氨酯漆。聚氨酯漆即聚氨基甲酸漆。它漆膜强韧,光泽丰满,附着力强,耐水、耐磨、耐腐蚀,被广泛用于木器家具,也可用于金属表面。其缺点主要有遇潮起泡、漆膜粉化等;与聚酯漆一样,也存在着变黄的问题。聚氨酯漆的清漆品种称为聚氨酯清漆。
二、内墙漆。内墙漆主要分为水溶性漆和乳胶漆。一般装修采用的是乳胶漆。乳胶漆是乳液性涂料,按照基材的不同,分为聚酯酸乙烯乳液和丙烯酸乳液两大类。乳胶漆以水为稀释剂,是一种施工方便、安全、耐水洗、透气性好的漆种,可根据不同的配色方案调配出不同的色泽。乳胶漆主要由水、颜料、乳液、填充剂和各种助剂组成。这些原材料是性的,可能含毒的主要是成膜剂中的乙二醇和防霉剂中的有机汞。
市面上含有大量甲醛的所谓“乳胶漆”,其实是水溶性漆,而不是乳胶漆,一些不法厂商就是用劣质水溶性漆假冒乳胶漆的。所以,选择正货和保持通风,是防止污染的的有效办法。
三、外墙漆。外墙乳胶漆基本性能与内墙乳胶漆差不多。但漆膜较硬,抗水能力更强。外墙乳胶漆一般使用于外墙,也可以使用于洗手间等高潮湿的地方。
当然,外墙乳胶漆可以内用,但请不要尝试将内墙乳胶漆外用。
四、防火漆。防火漆是由成膜剂、阻燃剂、发泡剂等多种材料制造而成的一种阻燃涂料。由于中大量使用木材、布料等易燃材料,因此,防火已经是一个值得提起的议题了。
五、镀锌钢材油漆
六、铝合金油漆
七、地坪漆
八、金属氟碳漆
九、仿石多彩涂料
十、多彩漆
十一、真石漆
木器漆
1、看包装外观及标识
从产品的外观上,水性木器漆一般标注有水性或者水溶性字样,英文标识为water-based;而且在产品的使用说明中会标明可以直接加清水进行稀释的字样。而假冒的水性木器漆则由于添加了溶剂成分,不能用清水进行稀释。
2、看环保标准
看油漆的检测报告。一般市场上正规的水性木器漆产品,在上市前,通过检测机构的抽样检测,判断其产品的VOC含量是否真正达到国家强制性标准的要求。所以消费者在购买水性木器漆的时候,可以要求厂家或者经销商提供具有CMA资质的检测机构的产品检测报告。而假冒的水性木器漆根本是不能提供检测报告的。其次看产品的认证。在国内的产品环保认证就是中国环境标志产品认证。在市场上面,有实力的水性木器漆生产厂家所生产的产品,都通过了该环境标志产品认证。
3、看样品
是样品的颜色。根据水性木器漆的生产工艺,一般水性木器漆都是采用高分子改性乳液技术或水性聚氨酯分散体技术进行生产的。采用丙烯酸与聚氨酯的合成物为主要成分的水性木器漆,此产品一般呈浅乳白色或半透明色;而的聚氨酯水性木器漆,此类产品一般呈半透明浅黄色。其次是闻样品的气味。无异味是水性木器漆明显的一大特点,一般水性木器漆在开盖之后,散发出来的气味非常小,略带一点油脂芳香。而假冒的水性木器漆都具有较强的刺激性溶剂味道,过期变质的水性木器漆则具有较明显的酸臭味道。
4、看样板
每种木器漆都配有相应的样板,因此用户买油漆时可摸一摸、看一看样板。对于常用的透明清漆、白面漆,手感细腻爽滑、无黄变、光泽均匀,透明清漆透明度高,白面漆洁白无瑕、遮盖力高。
5、看服务
油漆只是半成品,要想获得理想的装修效果,除要求有的产品质量外,还要有好的施工技术,这就要求厂家或商家提供完善的服务,包括购买指导、成本核算、技术咨询、施工指导、施工问题的迅速解决等。
家装油漆
在选择涂料色彩的时候一定要全面考虑,要考虑功能要求和美的要求,此外还要考虑空间形式和装饰材料的特点,一般来说起卧室的色彩好偏暖,柔和些,居室宜选用明快活泼的色彩,书房宜雅致,庄重、和谐为主色调,餐室应以暖色为主色调。
1、根据房间的形状来选择颜色
颜色能在一定的程度上改变人们对房间形状的感觉。例如冷色可使较低的天花板看上去变高了,使狭窄的房间变宽了。在房间远端墙上用深色度的颜色,会使那堵墙产生前移的效果。类似的效果可改变任何房间的外观。
2、顶面一般要用浅色
浅色使人感觉轻,深色使人感觉重。通常房间的处理大多是自上而下,由浅到深,如房间的顶棚及墙面采用白色及浅色,墙裙使用白色及浅色,踢脚线使用深色,就会给人一种上轻下重的稳定感,相反,上深下浅会给人一种头重脚轻的压抑感。
3、根据房间的用途来选择颜色
房间的用途往往决定了你所要营造的效果。起居室应当显得明亮、放松或温暖、舒适,而餐厅可以用深暗色。厨房总是适于用浅亮的颜色,但要注意慎用暖色。走廊和门厅只是起通道的作用,因此可大胆用色。而卧室的风格则完全由各个不同人的品位所决定。
4、根据房间的朝向选择颜色
朝东的房间由于早晒到日光也早离开而使房间较早变暗,所以使用浅暖色往往是保险的。朝南的房间日照时间长,使用冷色常使人感到更舒适,房间的效果也更迷人。朝西的房间由于受到一天中强烈的落日西照的影响,爱用深冷色,这样似乎更舒服。朝北的房间由于没有日光的直接照射,所以你在选色时应倾向于用暖色,且色度要浅。
选购误区
误区一、重价格而忽视质量
许多人在选购墙面漆的时候,很容易走入重价格而忽视质量的误区。有的认为涂料的价格越高越好,所以挑选的时候找贵的买,但是实验结果显示并非如此。另一种极端的消费者则为了省钱,购买的时候价格越低越好,这样钱省了不少,但是以后的墙面质量和室内环境就堪忧了。因此建议大家尽量在考虑价格之余注重墙面漆的质量,一般选择有信誉的。
误区二、重包装而忽视内在
消费者选购乳胶漆时总会看它的包装,这是十分必要的。但是要注意包装好看的涂料不一定内在质量优。有的厂商为了吸引顾客,在产品的包装上大作文章,故意夸大产品性能功效。因此建议消费者除了看产品包装的同时,也要注意其他方面,比如查看产品的详细检测报告等。
误区三、色卡与墙面颜色完全一致
很多消费者以为色卡上的涂料颜色和刷上墙的颜色完全一致,这是一个误区。因为光线反射等原因,房间四面墙都涂上漆之后,墙面颜色看起来会比色卡上深。消费者在色卡上看到的颜色与涂料上墙后的实际颜色通常会有所差异。因此建议消费者在色卡中选色时,好挑选自己喜欢的颜色稍微浅一号的色号,如果喜欢深色墙面,可以与所选色卡颜色调成一致。
误区四、不提前估算用漆量
许多消费者没有提前估算用漆量,怕少买了涂料,选购的时候总是多多益善。这样就可能造成了材料的浪费,增加了家装的费用,同时堆积过多的涂料对施工安全也造成一定的影响。因此建议消费者在施工之前,一定要看施工区域的面积,从而估算购买材料的多少。估算用漆量比较简单的方法是:涂一道所需的漆量(L)=(墙面面积x2.5)/每升漆可涂刷面积。
误区五、无气味就是环保的
许多人通过闻气味来判断墙面漆的安全性,认为低气味或无气味的墙面漆就是环保的。这是一个大误区。因为通过添加香精或使用低味材料能实现无气味,所以无气味的涂料并非都是环保的。判断墙面漆的环保性的方法是看其环保指标是否符合标准。墙面漆的关键环保指标有三项:VOC、游离甲醛、重金属。
有害物质
VOC(挥发性有机化合物)
VOC是挥发性有机化合物的英文缩写,挥发性有机化合物是指油漆中不形成漆膜而终挥发到大气中的有机物质。挥发性有机化合物挥发到空气当中之后会与空气中的氧气发生反应生成臭氧,低空臭氧对大气环境及人体健康是有害的。
TDI(甲苯二异氰酸脂)
TDI在装修中主要存在于油漆之中,来源于PU漆固化剂的合成。超出标准的游离TDI会对人体造成伤害,主要是致敏和刺激作用,出现眼睛疼痛、流泪、结膜充血、咳嗽、胸闷、气急、哮喘、红色丘疹、斑丘疹、接触性过敏性等症状。
甲醛
甲醛是一种无色,有强烈刺激性气味的气体。具有易挥发、毒性高的特点,35%~40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛毒性较高。
苯、甲苯及二甲苯
苯属于剧毒物质,甲苯、二甲苯属于低毒性物质,吸入一定量苯、甲苯、二甲苯会引起中毒,甚至会破坏造血系统、神经系统。
可溶性重金属
重金属指密度大于4.5克/立方厘米的金属,如铅、镉、铬、汞等。油漆中一部分树脂、颜料或催干剂中会有可溶性重金属的存在,如果长期接触含有铅等重金属,可引发轻度神经衰弱综合症和消化不良症状,较重者则出现贫血及铅麻痹。
各种油漆都是由成膜物质(各种树脂)、溶剂、颜料、干燥剂、添加剂组成。普通油漆通常用汽油作溶剂,环氧铁红底漆含少量二甲苯,浸漆主要含甲苯,也有少量苯。喷漆(硝基漆)以及稀释剂(香蕉水)中含多量苯或甲苯、二甲苯。油漆生产的主要职业危害是吸入有机溶剂蒸气,这使得患再生障碍性贫血、白血病、结核、胸膜炎等严重疾病的比例相当高。超过10年工龄的油漆工大多数都有咳嗽、易疲劳、头疼、胸闷、四肢无力的症状。
材料防护
要选择好的油漆,不要涂刷不环保的油漆。基本采用水性漆(不用任何有毒有害溶剂、用水稀释)取代溶剂型油漆,虽然出现不少健康环保的水性漆,但应用不广。其次,工人施工时要戴好口罩与手套,避免油漆与皮肤直接接触;在施工时把窗户全部打开通风。此外,平时多吃些维生素含量高的食物,多喝开水。日前世界卫生组织已经将甲醛列入致癌物质,长期接触不仅可以引发呼吸道疾病、不孕症还会导致鼻腔、口腔、咽喉、皮肤等各器官的罹癌概率大增。随着健康家装需求的增加,硅藻泥、贝壳粉、活性炭等新型家装涂料出现在人们视线中。消费者在选购时要了解其主要原材料的基本属性,同时要求商家出示国家部门的检测报告,通过有力的事实证据了解产品的绿色环保性能我们越来越重视油漆的危害性,好的油漆越来越成为消费者的。当然了,国内越来越多水性漆的出现,其环保、、无害的特性给人们提供了。
判断技巧
绿色环保涂料
点:看油漆溶剂的有毒性,也就是那些和人体接触或被吸入后可导致疾病的溶剂。大家熟悉的苯、甲醇便是有毒的溶剂。乙二醇的醚类也是一类剧毒的溶剂,已被严格禁止使用。有毒的溶剂对生产和施工人员会造成直接危害,因此你一定要注意涂料成分是否含有这些溶剂。
第二点:用户安全问题。一般来说油漆晾干后,油漆的溶剂基本上是可以挥发完全,但有的溶剂挥发得很慢,虽然这些溶剂的量不大,但如果长时间接触有毒物质,一样也会对人体的健康造成损害。因此,在选购油漆时一定要看清是否严格限制使用溶剂。
第三点:看油漆的VOC含量,含量越低就表示油漆越环保。VOC即挥发性有机化合物,是英文VolatileOr-ganicCompound的缩写,是指在正常温度和压力下,涂料产品中能自行挥发的有机化合物。国外对涂料中溶剂用量的限定愈来愈严格。常用的一些溶剂如甲苯、二甲苯、丁酮、醋酸酯等都在限制之列,乙醇也不例外。
用量公式
墙面乳胶漆用量=1/10*墙面总面积*2(刷两遍)
家具底漆用量=1/15*需要涂刷的面积*3(刷三遍)
家具面漆用量=1/15*需要涂刷的面积*2(刷两遍)
工艺要求编辑 播报
船体涂装的施工方法按下列要求进行:
船体外板、甲板、甲板室外板、舷墙内外、机舱舵桨花钢板以上部位采用喷涂方法进行。
对手工焊缝、角焊缝、型材背面、自由边预涂,方可喷漆。
其他部位采用刷涂和辊涂方法进行。
应严格按照《船体各部分油漆牌号、涂层数、干膜厚度一览表》进行施工。
涂漆在涂装表面清理符合要求,经人员检查,船东代表认可后方可进行。
涂漆工具的类型应与所选用的涂料相适应,当改用他种涂料时,应对全套工具清洗。
涂刷后一道油漆时,应保持道表面清洁干燥,其干燥时间通常不少于生产厂规定的短涂装间隔时间。
为减少二次表面清理的工作量,凡焊缝、割口、自由边(自由边要求倒角)和火工烧损部位(不包括水密试验焊缝),应在焊割加工后,立即清理干净,用相应的车间底漆补漆。
对表面美观要求较高的部位,应避免涂层产生流挂、积聚等缺陷。
安全编辑 播报
近年来随着人们环保意识的不断提升,国际社会对造船工业(包括制造、营运、维修、拆解的全过程)有毒有害物质的排放越来越重视。造船和航运业是个高度国际化的行业,这就要求船舶行业以及船舶配套行业的技术标准也高度的国际化。国际海事组织(IMO)是负责处理国际海运技术、问题的联合国机构,制定和维护了一系列国际公约和技术标准。国际国内对于航运和造船行业的法规和技术要求,其核心都是源于IMO的要求。早在20世纪90年代,IMO就开始关注船舶涂料中的有毒有害物质。
自2011年1月1日起,IMO要求所有船舶禁止新装含有石棉的材料,对于之前船上已购买的备品备件在2011年1月1日及以后也不允许作为工作部件装船使用。考虑到船上使用的含石棉材料的现状和绝大多数石棉很难目视识别,IMO要求各国海事主管机关、认可组织、船厂(造船和修船)及供应商要加强对石棉问题的重视,建议对那些持有无石棉材料声明的船舶也应进行随机抽查予以确认,对发现违规使用石棉的船舶要求在船旗国监督下雇佣公司予以拆除。对于船用产品生产企业对外出示其产品无石棉的自我声明,自我声明应有相关的石棉检测报告或产品无石棉分析报告予以支撑。由于国内长期使用石棉材料。而且习惯上并不认为温石棉属于被禁用的石棉,所以石棉禁用的问题在国内显得尤为严重,已经有多条建造完成的船舶发现含有石棉材料,不得不进行拆除处理,造成了极其严重的经济损失。尽管IMO并没有将船舶涂料列为可能含有石棉的高危产品,但在国内的抽检中发现在船舶涂料中含有石棉的可能性相对较高,与垫片、填料、密封材料、电缆一起属于高危产品。分析表明船舶涂料中石棉主要源自原料中滑石粉矿中天然伴生的石棉。从这点可以看到有毒有害物质管理和控制的艰巨性,很多情况下禁用或超标物质的来源并非是由于制造商或原材料供应商的主动添加,而是来自于原材料的杂质。单纯的承诺未添加有毒有害物质是不能满足法规要求的,企业建立一套完整的针对有毒有害物质的质量控制计划,以确保其产品符合相关标准的要求。中国船级社对船用配套企业开展自愿性的无石棉认可,需要特别强调的是,虽然对于船舶涂料生产企业的无石棉认可是自愿性的,但无石棉要求是强制性的 [1] 。
国外管道防腐技术
从90年代开始 国外防腐涂料发展的特点是涂料产品结构在发生根本性改变,其改变方向以节省资源、、经济、、有利生产为原则,在防腐材料研究中,着眼于发展复合材料或复合结构,强调涂层具有良好的导电性能和物理性能,稳定的化学性能和较宽的温度适应性能,既起到防腐绝缘作用,又能保温和提高管道强度。
据防腐们的观点,防腐涂层技术的发展应为:
(1)发展试验技术和完善质量控制体系,涂料及涂层在预制厂的出厂质量;
(2)进一步提高现有管道涂料的粘结力、柔韧性、耐磨、耐湿气和氧气的渗透性;
(3)研制耐热温度达127℃的新型耐热涂料;
(4)降低涂装过程中能耗及进行管道表面处理的费用;
(5)使涂层具有更宽的适应范围,强度更大;
(6)研究和开发高度自动化的喷涂工艺。
这些材料和结构要具有良好的介电性能、物理性能、稳定的化学性能和较宽的温度适应范围等。对国外特别是北美和俄罗斯等国的管道大修施工技术水平、防腐技术、材料和设备进行的系统调研情况,认为调研结果对我国引进国外的修复技术、机械化修复设备和产品,如:阿莫370 管道涂层(AP370PLC) 、阿莫385管道维护涂层(AP385PMC)、诺维克R200(液体级别)、EA管道修复、阿克EE-11、 碳纤维管道缠绕系统-钻石缠绕带等,这些的管道防腐技术对提高我国管道的防腐修复技术水平、施工质量和进度,具有重要的指导性作用。
国内管道防腐技术
我国历史上使用多、时间长的是沥青防腐涂层,之后是煤焦油瓷漆、环氧沥青涂层,再后来发展到聚乙烯包覆涂层。聚乙烯涂层的出现推动了粉末涂料的迅猛发展,随后环氧粉末涂层以其的附着性和防腐性开始应用于管道防腐。
,环氧煤沥青漆涂层:具体如下:
1)现场施工中,环氧树脂的固化受温度影响,固化较慢,施工工期长。
2)由于在施工中添加大批溶剂,轻易给某些施工单位提供偷工减料(多加溶剂,冲稀涂料,升高造价)的时机。
3)由于是双组份,现场施工时会发生固化剂配比不准或搅拌不匀,易形成固化不好或固化后质量不均。
4)防腐层中采用玻璃布增强,玻璃布含蜡,影响层间粘接力,施工进程中发生玻璃纤维,易损伤施工工人皮肤,一般工人不愿意也不好好干。
其次,水泥砂浆内衬防腐:管道内壁采用此防腐形式容易出现空鼓的情况(容易出现针孔等),抗渗水能力差,整体性不强。对环境要求比较高,需要在10℃以上才能施工。由于水泥砂浆中水泥用量较多,收缩性大,当水泥砂浆找平层硬化收缩所产生的内应力大于砂浆与混凝土的粘结力时,砂浆找平层与混凝土之间起壳空鼓。如果施工操作不当,起壳空鼓现象更为严重。久而久之,特别是受振动后,起壳空鼓范围扩大,导致防腐层起壳开裂脱落。
再次,聚乙烯涂层:具有很好的韧性,抗弯折,耐冲击、阴极保护电流低、耐酸耐碱污染小、适用温度范围宽、适当改性具有很好的耐候性、涂装工艺简单等优点。但该涂层致密度较低,会缓慢渗水;聚乙烯分子具有非极性结构,决定了它与钢铁的附着性相对差一些。两重原因致使该涂层在长期使用过程中有脱落的风险。
再次,环氧粉末涂层:涂层的致密结构决定了它很强的防腐性,环氧分子的极性结构决定了它很强的附着性,是一种防腐效果好的涂料。只是涂层薄而脆,在吊装、运输、堆放过程中机械碰伤的可能性很大,且环氧结构抗紫外线能力很差,不适合管道外壁、外表面涂装。
后,聚乙烯和环氧虽然都具有优良的耐腐性,但是聚乙烯属于热塑性物质,柔性好,耐磕碰,由于是非极性分子与钢管附着力的持久性差;环氧树脂属于极性分子,有羟基基团在一定温度下,易与钢管发生反应,附着力,但是由于是热固性物质,不耐磕碰。因此两种材料的组合属于目前防腐行业佳搭配。
涂塑钢管行业由早的内外聚乙烯,由于附着力问题,发展到内外环氧,但是外环氧层不耐磕碰,后来发展到第三代内环氧外聚乙烯,但是单层聚乙烯直接与钢管结合还是存在附着力问题,后升级到第四代防腐——3PE外防腐熔结环氧粉末内防腐管道,如右图7所示。
管道防腐形式的升级换代
外3PE内熔结环氧复合钢管广泛应用到水利行业,市政行业以及长距离输水管线,例如:南水北调配套工程,
防腐管道
防腐管道
总之,管道防腐不管是国内还是国外主要防腐形式不外乎以下三种:
1.改变金属的内部组织结构
2.保护层法
3.电化学保护法
而对于长距离输水工程中的钢管防腐,通常采用保护层法。就是上面讲到的不同的防腐层技术
技术标准
5月上旬,中国石油管道局防腐公司研究的管道三层结构防腐层新的涂装工艺,获得国家发明专利,这标志着我国管道防腐技术已位于世界前列。
2008年,作为中国石油的化管道防腐公司,管道局防腐公司在承担国家科技支撑计划课题——X80高钢级大口径管道施工装备与关键技术研究中,探索管道三层结构防腐层新工艺。
研究将胶黏剂层制备工艺从现有挤出机挤出包变为静电粉末喷涂,即在环氧粉末层胶化过程中将胶黏剂粉末喷涂上去,取代大型挤出机,解决原工艺操作控制难和三层间剥离性能不稳定等问题。
该技术发明能够提高三层结构的整体性,改善三层结构防腐层附着力和抗阴极剥离性能,节省挤出机设备,降低三层结构防腐层成本,并为弯管防腐层涂装提供更的技术。
经过现场涂装试验和防腐层性能测试评定,采用新工艺的防腐层检测结果达到了国家标准,通过了国家知识产权局审核,获得发明专利。