1、2007 年第 22 卷第 07 期50中国涂料刘 新（佐敦涂料张家港有限公司， 江苏张家港 215635 ）摘 要 : 通过与溶剂型无机硅酸锌车间底漆进行比较， 推出了零 VOC 、 高固体分水性无机硅酸锌车间底漆， 并详细介绍了它的性能和施工应用。关键词 : 车间底漆 ； 溶剂型 ; 水性 ； VOC中图分类号 ： TQ630.7 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1006 2556(2007)07 0050-02水性无机硅酸锌车间底漆0 前 言车间底漆， 又称钢材预处理底漆或保养底漆， 主要应用在钢材的一次表面处理阶段， 用于钢材在切割电焊装配阶段起到临时保护的作用。 有效地使用现代车间
2、底漆现已成为船舶、 海洋工程、 桥梁和重型机械设备等需要处理大型钢材工业的重要工作程序。车间底漆的发展， 历经了聚乙烯醇缩丁醛车间底漆 （ PVB ）、 环氧富锌车间底漆、 环氧铁红车间底漆和无机硅酸锌车间底漆等重要品种。 由于溶剂型无机硅酸锌车间底漆具有附着力强、 机械性能优良、 耐热性好、 热加工时损伤面较小等突出性能， 目前仍成为主要应用的车间底漆。 但其体积固体分非常低， 只有 25% 28% ，VOC 含量高达 600 660 g/L ， 排放出来的有机溶剂对环境造成相当大的污染，且对焊接切割有一定影响。新发展的水性无机硅酸锌车间底漆目前已经生产应用， 其优越的防锈性能、 零 VOC
3、 、 快速的焊接切割速度等优异性能， 完全达到并在某些方面超越了传统的溶剂型无机硅酸锌车间底漆。1 水性无机硅酸锌车间底漆的特性1.1 焊接性能车间底漆性能的最大挑战是要平衡好防腐蚀和焊接性能的关系。 增加漆膜厚度当然能在一定程度上提高防腐蚀性能， 但是漆膜太厚会减慢焊接速度， 影响焊接质量。钢材在焊接时热量的积累和焊接的速度是成线性关系的 （见表 1 ）。 车间底漆太厚会减慢焊接的速度，较慢的焊接速度所产生的高温会扩大对周围车间底漆的损害， 热影响面积就大。与同类的溶剂型无机硅酸锌车间底漆相比， 水性无机硅酸锌车间底漆具有优异的焊接性能， 能够适应先进的 MIG/MAG/G-FCAW/SAW
4、 等焊接工艺的采用， 提高生产效率， 并能最大限度地减少焊缝的孔隙和气孔， 其耐高温性能大大降低了火工矫正造成的钢材变形和减少了热影响面积和对背面涂层的影响。见表。1.2 干燥速度水性无机硅酸锌车间底漆的固化机理是自固化，固化速度非常快， 通常只要 20 30 s 即可固化。 通常的溶剂型车间底漆要 2 3 min 才能干燥， 达到能够搬运的程度。 水性无机硅酸锌车间底漆突出的固化干燥时间， 意味着在车间底漆完工的同时就可以进行焊接速度 /(mm/min) 450 650 800 1 000 1 200增加的热量 /(kL/mm) 2.34 1.84 1.52 1.22 0.94表 1 不同焊
5、接速度下的热量积累表 2 车间底漆焊接性能的比较注 ： 焊接采用基材为 16 mm 的低碳钢板。项目溶剂型无机硅 溶剂型无机硅 水性无机硅酸锌车间底漆 酸锌车间底漆 酸锌车间底漆中锌含量 低锌含量 中锌含量干膜厚度 / m 15 20 15 20 15 20焊接速度 /(mm/min)FCAW( 两面角 ) 525 450 650 550 700 600SAW （两面角） 750 650 1 100 1 000 1 200 1 100孔隙 /% 2 2 1 1 0.5 0.5知识窗DOI:10.13531/ki.china.coatings.2007.07.019CHINA COATINGS2
6、007 年第 22 卷第 07 期 51表 3 车间底漆的用量车间底漆溶剂型无机硅酸锌水性无机硅酸锌体积固体分 /%2862理论用量 /(m 2 /L)DFT 15 m18.741.3DFT 20 m14.030.1搬运堆放， 即使是在下雨的天气也对涂层没有影响。1.3 固体含量溶剂型无机硅酸锌车间底漆的体积固体含量在25% 28% ， 除了具有很高 VOC 的问题， 施工时也大大增加了涂料的用量。水性无机硅酸锌车间底漆具有很高的体积固体分达 62% ， 这在车间底漆的历史上是一个革命性的突破。 高固体分意味着具有更高的涂布率， 从而大大减少了车间底漆的使用量 , 此意味着在运输和仓储等物流方
7、面更为经济， 在混合、 搅拌和喷涂过程中也缩短了时间， 如表 3 所示。假定有 1 000 m 2 的钢板， 采用传统的溶剂型车间底漆， 按上面的数据， 干膜厚度 （ DFT ） 在 20 m时， 理论上要用到 53.5 L ； 采用水性无机硅酸锌车间底漆， 理论上只要用 33.2 L 。 在车间底漆施工的时候，尽管需要加入稀释剂来调节施工黏度， 但是水性无机车间底漆的稀释剂只是干净的普通淡水， 成本远比溶剂型稀释剂低很多。1.4 安全、 健康和环境高固体分的水性无机硅酸锌车间底漆， 不含溶剂， VOC 含量为 0 ， 这在环保方面做出了相当大的贡献。 同时工人的操作环境也更为安全， 有利于工
8、人的身体健康。 另外用水作稀释剂， 大大降低了额外的溶剂和清洁剂的使用成本， 也进一步降低了对环境的不利影响。当然， 由于是含锌车间底漆， 与溶剂型无机硅酸锌车间底漆一样， 在钢板切割、 焊接和火工校正时，会散发出灰尘和烟雾， 工人需要使用合适的个人防护设备， 加强通风排气。水性无机硅酸锌车间底漆， 是不可燃的。 因此，不存在因为溶剂的挥发而导致起火和爆炸的危险。2 水性无机硅酸锌车间底漆的施工车间底漆的施工通常采用自动流水线作业， 即采用自动抛丸和自动喷漆系统进行施工。 钢材表面要求抛丸喷射处理达到 Sa 2.5 (ISO 8501-1:1988) ， 等同于 GB 8923-88 Sa 2
9、.5 。 表面粗糙度要求控制在Rz 40 75 m 。车间底漆分装在两个包装桶里， 液态基料 （组分A ） 和锌粉颜料 （组分 B ） 分开独立包装。 锌粉颜料（组分 B ） 不能直接倒入组分 A 液态基料中， 必须用风动或电动搅拌器搅拌液体基料组分 A ， 搅拌的同时再缓缓地把锌粉颜料 （组分 B ） 倒入液体基料， 搅拌直到混合均匀， 然后用 30 60 目滤网过滤。 建议在施工过程中不断进行搅拌。一组涂料混合好后， 不应再密封重新留待下次使用。 混合后的使用时间在 6 h （ 23 ） ; 如果超过 6 h ， 则不能再使用。喷涂时可以采用无气喷涂和传统的空气喷涂。 采用无气喷涂时， 喷
10、嘴范围在 0.043 0.072 mm ， 喷涂压力控制在 0.3 0.5 MPa 。 稀释剂可以使用清洁的淡水， 最大用量不超过 60 g/L 。为了有效地、 顺畅地喷涂， 在施工前后， 整套喷涂设备都要用清水清洗数分钟， 不要让涂料留在软管、 喷枪或喷涂设备内。 在一天的工作过程中， 定时冲洗喷涂设备是一种良好的工作习惯。 清洗次数取决于喷涂量、 温度和使用时间， 包括停工时间等因素。3 结 语水性无机硅酸锌车间底漆是车间底漆发展历史上的革命性产品， 它有着优异的防腐性能， 零 VOC ， 对焊接切割影响小。 目前由于价格的制约， 还刚刚开始应用， 以后随着应用环保法规的进一步加强， 对施工环境影响的更多关注， 必将有着更多更广泛的应用发展空间。收稿日期 2007-03-10KNOWLEDGE WINDOWS
