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PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam涂料的施工表面处理PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam涂料的作用•装饰作用•防腐作用•防污作用•标记•防火•防滑•隔热•吸收电磁波•……PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam钢铁的腐蚀钢铁是应用最广泛的工业用材•矿藏资源丰富•相对价格便宜•加工制作方便缺点PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam涂料防腐蚀原理1、屏障作用2、缓蚀作用3、阴极保护作用首都国际机场T3-C航站楼上海F1国际赛车场PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam•为使涂料的各种性能得到充分的发挥，必须首先使涂料能够非常良好的附着于底材表面；•而要想使涂料良好的附着于底材表面，则必须将待涂表面彻底清洁干净，保证涂料与裸露的底材直接接触，即对待涂装表面进行处理；•涂层的质量与有效寿命取决于正确、彻底的表面处理；PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam涂料不能完全阻止腐蚀的发生高分子化合物结构性空隙有一定的透氧率、透水率“半透膜”压力温度浓差PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam表面处理的重要性•有研究和统计资料表明：80-90%的涂层失败由于不合适的施工造成；•而有70%的涂层失败是由于不合适的表面处理造成的；PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam表面处理、施工质量和涂料质量之关系表面处理50%涂料质量25%施工质量25%PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam成功的涂料防腐体系的要素油漆配合油漆施工配套方案选择PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam表面处理的作用•去除待涂装表面的锈蚀、氧化皮等杂质，确保得到洁净、裸露的底材；•在底材表面形成一定的粗糙度，便于涂料在待涂装表面的有效附着；•暴露结构缺陷，进行维修；PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam表面处理-基材上影响涂层附着力的污染物一、附着力的产生：1.基本的化学键结合2.极性或二次结合（范德华力）3.机械附着PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam1.直接的化学键结合这是一种最强的结合形式，它产生于当涂料内的化学基团穿过接触面与基材表面的补充基团发生反应，从而形成一种结合力极强的化学混合物。如无机锌涂料的硅酸盐母体中的氧与基材中的氧的结合。OOOlllZnZnZnlllOOOlllSi-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si｝lllOOOlllFeFeFe无机硅酸锌PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam2.极性或间接结合这是另一种结合形式，是一种通过涂料中带有正电荷的分子和带有负电荷的基材互相吸引产生的连接。基材呈负极O-O-O-H+H+H+———钢板PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam3.机械附着机械附着强弱是与基材表面的物理粗糙和轮廓相关联的。a）增加摩擦力粗糙度产生的摩擦力能帮助涂料附着在基材的表面。这对于厚浆或内聚力较小的涂料尤为重要。满足船舶涂料的粗糙度一般为50–75微米（厚浆无溶剂涂料要求在100微米左右）。b）增加表面积经粗糙表面的面积是原有面积的两至三倍。PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam保证附着力的几个要点1。所有直接结合和极性结合都需要涂料和基材有效紧密地接触。这种接触的距离必须小于三倍的氧原子直径。所以，为了得到良好的结合，涂料必须彻底地“潮湿”基材的表面；任何停留在涂层和基材表面的污染物明显地会影响涂层的附着力。2。涂料本身能与污染物化学结合，然而极大多数污染物是松散地结合在基材上的。因此，如果污染物从基材上掉下来，涂装失败将是必然发生的。3.拉粗表面，增加表面自由能PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam二、去除基材表面的污染物1、氧化皮2、锈污染3、盐污染4、油污染5、水和潮气污染6、灰尘和磨料污染7、结构缺陷PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam1、氧化皮氧化皮是在钢板热轧过程中产生的，船用钢板氧化皮的厚度一般达到250微米。同时，钢板在切割过程中也会产生氧化皮，这就是钢板自由边特别难喷砂的原因。开裂三氧化二铁Fe2O3四氧化三铁Fe3O4氧化铁FeO氧化铁的连接键FeO+Fe氧化皮厚度达到250微米钢板PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam氧化皮的危害性1、产生电化学腐蚀2、氧化皮和铁的膨胀系数不一样产生剥离应力。阴极阳极（钢板进入溶解）电解液电流方向电子方向PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam氧化皮的“制作过程”PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam2、锈污染a）首先铁锈是一种疏松的物质，它会影响涂层和钢板之间的附着力；b）经海水或大气氢氧化合的氧化铁含有可溶性的硫酸盐和氯化钠；c）锈和铁之间的电位差会引起铁的电化学腐蚀。PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam3、盐污染引起最大污染和锈蚀问题是硫酸盐和氯化钠。硫化物来源于污染的工业环境；氯化物来源于海洋。钢铁表面的氯化铁和水形成一种可溶性的二价氯化铁，它不仅是一导电体帮助产生电化学腐蚀，同时它自己也强烈地腐蚀钢板的表面。PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam4、油污染极大数有机涂料具有相当低表面能，或相当低表面张力和容易“潮湿”金属表面和金属氧化的表面的性能，不幸的是油污染会降低金属表面的表面能，使它的表面能比大多数涂料还要低。这就意味着涂料不能取代油脂，“潮湿”金属的表面。传统的、低性能的涂料，如油基红丹涂料，具有比现代涂料更低的表面能，它有一定的机会附着在油污染的表面。但是使用高性能的涂料，就必须按照规定的程序去油。PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam二次表面处理前底材表面油污染PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam5、水和潮气污染除了少数潮湿面涂料外，对极大多数的涂料来讲，水或潮气在涂料和钢板之间会形成一层与钢板和涂料都不融合的隔离层，使涂层与钢板的结合力下降，造成涂层剥落。因此，为了避免已喷砂的表面重新返锈，应严格环境的湿度。PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam6、灰尘和磨料污染在船厂灰尘和磨料污染主要来源喷砂表面和其他表面材料的方法。这种污染污染会影响涂层和钢板之间的结合力。另外，砂粒的存在会使实际的漆膜厚度降低。在10倍放大镜下能观察到.尘埃直径小于50微米.—ISO8502-31级在肉眼下刚好能观察到.尘埃直径在50-100微米.—ISO8502-32级在肉眼下能清楚地观察到.尘埃直径超过500微米.—ISO8502-33级如涂层500微米如尘埃直径=500微米实际的漆膜厚度=500–500=0微米PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam7、钢结构缺陷结构缺陷的存在会影响油漆的正常涂敷和附着，会导致油漆过早的出现锈蚀，从而导致涂层失效；钢结构缺陷的修补-ISO8501-3,NACERP0178PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam粗糙的焊道和飞溅自由边和流水孔PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam需要处理的结构缺陷•尖锐的自由边•焊接飞溅和焊渣Reducedcoatingthicknessatsharpedgesduetotensioncreatedduringdrying/curingCoatingSteelSharpedgeRoundededgeEvencoatingthicknessPC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam需要处理的结构缺陷•钢板起层•粗糙、尖锐的焊道•深的焊道咬口•粗糙的切割边PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam需要处理的结构缺陷PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam漏焊锐边飞溅PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam钢结构缺陷的修补影响涂层防腐寿命的结构缺陷还包括：•难以到达或不可接近的区域-工具或人）无法进入或结构复杂-设计永久的吊耳，增大舾装件与主结构的间距•铆钉，螺栓或其他连接物-难于清洁和涂装的豁缝和区域-焊接代替•焊接处-粗糙，不连续、锐边、酸性焊剂残留物、化学测试溶液、裂缝，背面相靠的角-根据操作条件进行清理，磨光或冲洗并进行预涂、反复清洗、采用填缝材料或厚浆涂料进行密封•豁缝(特别是跳焊或靠在一起的表面或深的凹槽)PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam钢结构缺陷的修补影响涂层防腐寿命的结构缺陷还包括：•重叠表面(例如：水储槽的顶板)-潮气堆积，不能进行清理和涂装•定位拙劣或错综安排的角铁•螺纹状区域和摩擦面-前者要刷涂仔细，后者要用无机锌•不相似的金属•结构造成通风不良•狭窄的内角落-墙纸作用和赃物-刷涂和清洁•小的开孔-增大开孔尺寸PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam表面处理前的准备和检验1、钢结构缺陷的处理和检验•钢结构的检验标准:ISO8501-3orNACERP0178•自由边倒角的检验设备:测量处PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam2、表面处理前的清洁PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam表面处理前的清洁SSPC－SP－1标准是唯一常用于有效指导溶剂清理的标准，用以除去油类，油脂，脏物，污垢，冲压物和其他类似有机化合物。该标准规定了各种“预清理”方法，包括：•用抹布擦溶剂•将底材浸于溶剂中•喷涂溶剂•蒸汽去油脂•蒸汽清理•乳液清理•化学脱漆•使用碱性清洁剂PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam表面处理前的清洁•有机溶剂可能对健康有害而且一般易引起火灾•除去无机材料，例如：氯化物，硫酸盐，焊剂和氧化皮不采用有机溶剂•应采用清洁溶剂进行最后的洗涤或冲洗，否则，当最后洗涤的溶剂挥发后，会在表面上留下少量油膜或油脂膜。这种薄膜会影响涂料对表面的附着力•某些溶剂(例如：甲苯和二甲苯)也会溶解某些漆膜，所以可将这些漆膜从表面除去。非转化型涂料（例如：氯化橡胶，乙烯类)最易被溶剂软化或除去。•一般条件下，可作为一般用途的溶剂是最低闪点为(38°C)的石油基松香水。在温度为28°C至32°C的天气，应使用最低闪点为(50°C)的高闪点松香水。•通风-最低爆炸极限(LEL)。PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam表面处理前的清洁碱性清洁剂，例如：磷酸三钠(TSP)和氢氧化钠，皂化某些油类和油脂，其表面活性化合物可洗去诸如油类等其他污染物。这些清洁剂也会皂化某些涂料的基料，所形成的皂类易于用水洗去。•在清洁过程中，可能会有微量的皂化膜留在表面上，这层膜必须洗去，通常用高压热水冲洗。留在表面上的残渣会影响涂料对金属表面的附着力。•pH试纸可用来测试清洗的有效程度。通常清洗表面的pH值不应高于清洗水的pH值。在某些情况下，业主可能选择酸洗，例如：0.1%重量的铬酸，来中和表面上微量的碱。•使用碱性清洁剂和铬酸时应遵守安全措施。碱性材料会引起烧伤，铬酸会引起皮炎。工人应戴橡皮手套和安全护目镜或眼镜，在喷涂溶剂时应使用防毒面具。PC-TSTeamProfessionalTechnicalTeam表面处理前的清洁洗涤剂-有机溶剂日益严格的规定以及安全问题-在除去表面上的油类，油脂和其他类似污物时，洗