阮江雷《水性工业漆在钢结构防腐工程上的应用》演讲分享

河北冀中漆业有限公司阮江雷受邀出席2024中国·长垣腐蚀控制产业博览会论坛，并带来了《长效重防腐涂装方法及涂装设备综述》演讲。

阮江雷

河北冀中漆业有限公司

《水性工业漆在钢结构防腐工程上的应用》

水性工业漆

一 什么是水性工业漆？

水性工业漆是以水为主要溶剂，以水性树脂或乳液为成膜物，同时含有助溶剂，助剂，颜料，填料，具有防腐和装饰等性能的新型环保涂料。水性工业漆的应用范围极为广泛，桥梁、钢构、船舶、机电、钢材等可处处见到其身影，是未来涂装行业发展的方向之一，也是油性工业漆的替代产品之一。

二 水性工业漆都有哪些类型？

根据成膜物的基本原理，主要分为：水分散（树脂）型和乳液型。根据干燥方式不同，主要分为：常温自干和烘烤固化（烤漆）根据腐蚀环境和防腐寿命要求的不同，主要分为：水性轻防腐漆和水性重防腐漆。根据成膜物的具体类型，主要有：水性醇酸漆（包含水性环氧酯漆）、水性丙烯酸漆、水性聚偏二氯乙烯漆水性环氧漆（单组分，双组份）、双组份水性聚氨酯漆，水性氟碳漆（单组分，双组份）水性醇酸氨基烤漆，水性丙烯酸氨基烤漆等。

三 水性工业漆的优缺点

优点：

1.水性工业漆的溶剂以水为主，不易燃，不易爆，储存、运输和施工都非常安全。2.水性工业漆使用过程中只用自来水稀释，施工工具、设备、容器也用自来水清洗，大大降低了涂装成本。3.水性工业漆的助溶剂含量少，使用水性工业漆可以大幅降低VOC排放。4.水性工业漆的毒性更小，气味更小，对人体健康的危害也更小。

缺点：

1.水性工业漆以水为溶剂，如果管控不到位，有水污染的潜在隐患。2.水性工业漆的施工和干燥固化，受环境影响大，如果控制不好，容易出现质量问题。3.水性工业漆不能在0℃以下储存和运输，有结冻的风险。4.水性工业漆还在发展阶段，防腐蚀性能跟油性工业漆相比，仍有差距，在重防腐领域差距还很大。

四 钢结构防腐工程推荐水性防腐涂料体系

1.目前最常用的水性工业漆类型

2.水性工业漆的相关标准

3.水性配套方案：大气腐蚀环境等级和耐久性范围

以目前的技术水平和施工质量控制水平，目前的水性工业漆只能用于C4及以下腐蚀环境下的钢结构防腐涂装，由于缺乏足够多和足够长的应用案例，耐久性范围主要就是低（L）和中等（M）两个级别。

4.水性配套方案：水性防腐漆典型配套体系

以上所有涂层方案都是针对新建钢结构，要求喷砂除锈达到Sa 2.5级的表面清洁度；如果是机械打磨除锈（带锈涂装），则涂层体系的耐久性会有显著降低。

5.水性配套方案：水性配套方案说明

跟油性工业漆相比，水性工业漆的性能和可靠性都要差一些，为了弥补不足，可以采取增加涂层总厚度和薄喷多次的方法解决。1.漆膜厚度薄，水性漆干燥更快，可以避免厚涂慢干和厚涂起泡问题，减少漆膜缺陷。2.薄喷多次，也可以降低漆膜因水分助溶剂挥发形成内应力，提高漆膜的致密性。3.水性工业漆漆膜的屏蔽性能不如油性工业漆，通过增加涂层厚度，并增加涂装道数的方式，可以减少漆膜缺陷，提高漆膜的屏蔽能力，进而提高漆膜的耐久性，但是会降低施工效率，提高施工成本。4.以上的所有水性配套方案，在完全保证施工质量（表面处理到位，施工环境条件合适，严格执行涂装工艺，漆膜固化良好）的前提下，才能达到规定的耐久性。一旦有不达标的地方，水性涂层的性能会有明显降低，甚至严重恶化。

五 水性工业漆的通用施工工艺

1.表面处理

水性工业漆的漆膜性能受施工环境和工艺的影响更大，可以说“两分涂料，八分施工”！通过钢铁表面处理（除锈），不仅要去除钢铁表面的污垢、油脂、铁锈、氧化皮、焊渣和已失效的旧漆膜，而且钢铁表面要达到一定的清洁度和粗糙度形貌，才能确保涂层具有良好的附着力。目前最常用的是动力工具除锈和喷射除锈。

2.环境温度

环境温度对水性工业漆影响大。通用要求 5℃～35℃，更推荐 10℃～30℃；低温下表干慢易闪锈，高温易爆孔；水性醇酸漆 0℃以上、水性丙烯酸漆和聚氨酯漆 5℃上下、水性环氧漆 10℃以下施工固化慢；水性漆怕冻，北方冬季施工需存于有暖气库房，室内配制后施工。

3.相对湿度

相对湿度对水性工业漆影响大于温度。高湿慢干易闪锈，低湿快干露天易爆孔。合理相对湿度为 30%～60%（露天施工）。对于水性工业漆而言，无论任何温度和湿度条件，薄喷多次，都是合适的选择

4.涂料配制

水性工业漆分为单组分和双组分。单组分水性工业漆如水性醇酸漆等，开盖后需搅拌均匀，若粘度大可按比例添加清水降粘，但要控制加水量以避免漆膜流挂等问题。双组分水性工业漆如水性环氧漆等，需现配现用，在适用期（通常 2 - 4 小时）内用完。配制时先搅匀 A 组分，加入固化剂后再次搅匀，必要时可添加一定比例清水稀释并搅拌均匀。一旦过了适用期，即使漆的状态看似正常也不能再使用。

5.涂装工艺

水性工业漆因种类不同适用的涂装方法不同。

多数乳液类水性工业漆适合无气喷涂，不适合手工刷涂和滚涂。

水分散型水性工业漆如水性醇酸漆等，流变状态接近油性漆，适合手工刷涂、滚涂和喷涂，但一次成膜不能太厚。

涂装前钢构件特殊部位需预涂 1 - 2 遍，户外钢板边棱角处多刷 2 - 3 遍后再进行大面积涂装。

6.涂装间隔

涂装间隔即为二道涂层涂装过程中，对间隔时间的要求，有最短涂装间隔和最长涂装间隔时间。不同类型的涂料，其间隔要求也不同。在施工时，应该按照厂家的产品说明书的要求进行，否则会影响漆膜的性能。

六 水性工业漆在钢结构防腐工程上的前景

油性防腐漆的替代：

由于传统的油性工业漆的VOC含量高，所以在环保政策持续加压的情势下，传统的油性工业漆必须转型，而转型的方向主要有四个，即：水性工业漆，溶剂型高固体分漆，无溶剂涂料和粉末涂料等。四个方向中，无溶剂涂料和粉末涂料的VOC排放近乎为零，最环保，性能也最好，可靠性也高，所以，只要能替换的场合，目前都在逐渐替换中。特别是最近两年，“油转粉”趋势非常明显。不过，无溶剂和粉末并非万能，都能特定的使用范围，对施工工艺和设备都有要求，在很多场合并不适用，因此，还需要水性工业漆和高固体分防腐涂料。