一、环氧富锌底漆能否直接做面漆?分场景判断适用性
环氧富锌底漆的配方设计是针对底漆功能开发的,能否直接做面漆需要根据使用环境判断,不能一概而论:
(一)室内干燥环境:可短期临时使用,不建议长期使用
在室内封闭、干燥无腐蚀的环境中,比如室内临时存放的钢结构构件,没有紫外线照射、没有水汽和腐蚀介质侵蚀,可以短期将环氧富锌底漆直接作为面漆使用,短期内不会出现明显的质量问题,能满足临时防护需求;但即便在室内,长期使用仍然会出现涂层失光、粉化,只是速度比户外慢,因此不建议长期使用。
(二)户外环境:绝对不能直接作为面漆使用
户外环境存在紫外线照射、雨水冲刷、温湿度波动,环氧富锌底漆本身不具备耐候性,直接裸露在户外,3-12个月内就会出现明显的粉化、脱落,完全丧失防腐保护作用,因此户外防腐工程绝对不能省略面漆工序,直接用环氧富锌底漆做面漆。
(三)水下/地下埋入环境:可单独使用
水下工程或者地下埋入的钢结构,不会接触紫外线,腐蚀介质以水和土壤离子为主,这种场景下可以单独使用环氧富锌底漆,不需要配套面漆,锌粉的阴极保护加上环氧树脂的屏蔽作用,就能满足长期防腐要求,这种场景下直接做面漆是可行的。
二、户外长期裸露环氧富锌底漆漆膜粉化的核心原因
环氧富锌底漆在户外裸露后快速粉化,是由配方特性、环境作用共同导致的,核心原因有四个:
(一)环氧树脂本身的耐候性缺陷
环氧富锌底漆的成膜物质是双酚A型环氧树脂,环氧树脂分子结构中存在大量芳醚键,在紫外线照射下,芳醚键容易发生光氧化降解,分子链断裂,原本连续的漆膜变成松散的粉末状;而且普通环氧树脂的光降解是不可逆的,紫外线持续照射会不断加深降解,从表面向内部发展,最终整个涂层完全粉化脱落。
(二)锌粉的光伏效应加速降解
环氧富锌底漆中锌粉含量很高,一般占颜料体积分数的70%以上,锌粉是半导体材料,在紫外线照射下会产生光伏效应,吸收紫外线能量后产生光生载流子,加速环氧树脂的光氧化降解,比纯环氧涂层的降解速度快2-3倍,锌粉含量越高,降解速度越快,粉化出现的时间越早。
(三)温湿度波动加剧涂层破坏
户外环境昼夜温湿度变化大,温度变化会导致漆膜热胀冷缩,反复形变会导致涂层内部产生微裂纹;雨水的冲刷和渗透会让水分进入涂层内部,一方面溶解降解产生的小分子,带出松散颗粒,另一方面温度变化时水分冻融,会进一步扩大裂纹,加速粉化层的脱落,湿热地区比干燥寒冷地区粉化速度更快。
(四)配方设计未考虑耐候要求
环氧富锌底漆作为底漆,配方设计时不会添加紫外线吸收剂、光稳定剂等耐候助剂,因为这些助剂会影响底漆与上层面漆的层间附着力,反而会降低整个防腐体系的性能;缺少耐候助剂的保护,环氧树脂无法抵御紫外线降解,因此直接裸露在户外必然会快速粉化。
三、环氧富锌底漆的规范施工要求
为了避免漆膜粉化,保证防腐效果,环氧富锌底漆需要按照规范配套施工,核心要求有三点:
第一,户外环境必须配套耐候面漆:环氧富锌底漆作为防锈底漆,施工完毕后,需要在表干后、固化完全前涂装配套面漆,常用的耐候面漆包括氟碳面漆、聚氨酯面漆、丙烯酸聚氨酯面漆等,面漆厚度要求控制在60-120μm,既能阻挡紫外线和腐蚀介质,又能封闭底漆,延长整体防腐体系的使用寿命,一般情况下,配套面漆后的防腐体系使用寿命可以达到5-15年,远长于直接裸露的使用寿命。
第二,控制底漆施工质量:环氧富锌底漆施工时,需要保证钢材表面除锈等级达到Sa2.5级,粗糙度控制在40-70μm,底漆干膜厚度控制在60-80μm,厚度不足会导致防锈保护不够,厚度过高会导致涂层韧性下降,更容易开裂粉化;同时需要按照比例配比甲乙组分,搅拌均匀后熟化再施工,保证完全固化,避免固化不完全加速老化。
第三,维护保养:对于已经施工完毕的防腐体系,定期检查,发现面漆出现轻微失光开裂时,及时补涂面漆,避免紫外线穿透面漆侵蚀底漆,延长整体使用寿命。