低表面處理石墨烯涂料Low surface treatment graphene coating
低表面處理石墨烯涂料的背景
道路橋梁、重型裝備、能源電力等領(lǐng)域的鋼結(jié)構(gòu)日日夜夜都在遭受腐蝕的破壞,如何保養(yǎng)和維護(hù)這些資產(chǎn),是各個(gè)業(yè)主單位非常重視的問(wèn)題。
這些設(shè)施在工廠制造時(shí),有條件采用噴砂、拋丸的方式進(jìn)行表面處理,涂裝帶有陰極保護(hù)的:熱噴鋅、冷噴鋅、富鋅底漆等涂層。
經(jīng)過(guò)噴拋丸的基材,露出有粗糙度的金屬表面。陰極保護(hù)涂層和基材充分接觸,形成導(dǎo)電的通道,犧牲涂層的陽(yáng)極,保護(hù)基材的陰極。
但現(xiàn)場(chǎng)的維修,如采用噴砂、拋丸表面處理方式,其施工措施、停運(yùn)、環(huán)保等因素會(huì)讓工期和造價(jià)大幅提升,所以只能手工、動(dòng)力工具進(jìn)行表面處理,表面的氧化皮、舊涂層不能使陰極保護(hù)的涂層發(fā)揮出效果,且附著力沒(méi)有保障。而低表面處理石墨烯涂料正是適合這種表面處理的等級(jí),最低可容忍ST2級(jí)。
產(chǎn)品特性
低表面處理石墨烯涂料特別適用于保光和保色性要求不高,難以或不能進(jìn)行噴砂、拋丸只能手工或動(dòng)力工具除銹的表面。
對(duì)表面處理可以容忍ST2級(jí),常用于鋼材防腐涂層的維修,同時(shí)可用于多種底材,包括老化涂層、鍍鋅層,以及噴射處理和噴水處理的鋼材上等。
能夠?yàn)榇髿庵泻退械墓I(yè)、沿海、橋梁和海上設(shè)施,提供極佳的防腐蝕保護(hù)??蓡为?dú)使用,或與其它底漆、面漆配套使用。
能以高膜厚施工。根據(jù)底材溫度不同,可選用不同的固化劑,常溫型(Std)和冬用型(WG)料等組成的一種溶劑含量低、體積固含量高的雙組分厚漿涂料。
低表面處理石墨烯涂料用在經(jīng)過(guò)處理的舊涂層上,因其改性樹(shù)脂對(duì)表面的滲透性強(qiáng),形成的涂層附著力非常好,達(dá)到8兆帕以上。

噴砂、拋丸除銹的限制
- 受現(xiàn)場(chǎng)施工條件的限制,需要維修的鋼結(jié)構(gòu)很難進(jìn)行噴砂處理,即使能噴砂處理,由于各種條件限制也難達(dá)到Sa2.5級(jí)以上;
- 噴砂成本高;
- 施工措施無(wú)法滿足要求;
- 噴砂現(xiàn)場(chǎng)的粉塵污染環(huán)境,對(duì)工人的健康損害大。

表面處理方式
Sa:機(jī)械除銹噴射、拋射,大型設(shè)備、工廠適合,影響環(huán)境小。
St:手工動(dòng)力工具除銹打磨,電動(dòng)工具,手動(dòng)工具,方便開(kāi)展工作,影響環(huán)境小。


性能指標(biāo)
涂層優(yōu)異性
低表面處理石墨烯涂料采用低分子滲透技術(shù),在維修表面形成錨固效應(yīng),附著力優(yōu)異,通常在8兆帕以上。
其涂層富含石墨烯,形成屏蔽保護(hù)的迷宮效應(yīng),大大的延長(zhǎng)對(duì)界的腐蝕物質(zhì)向鋼鐵基材表面侵蝕的通道。
其改性樹(shù)脂具有優(yōu)異的粘結(jié)性、耐磨性、力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、 耐高低溫性, 以及收縮率低、 防腐性能好的特點(diǎn),此產(chǎn)品的粘結(jié)劑是經(jīng)過(guò)改性過(guò)的環(huán)氧樹(shù)脂,其固化后表面光滑、交聯(lián)密度高、呈三維結(jié)構(gòu)狀、內(nèi)應(yīng)力大、表面能高,對(duì)下道涂層的復(fù)涂提出了嚴(yán)格的要求,必須有涂裝間隔限制。

低表面處理石墨烯涂料指標(biāo)
性能參數(shù) | 單位 | 技術(shù)要求 | 測(cè)試方法 |
---|---|---|---|
固體含量(混合后) | — | ≥85% | GB/T 1725-2007 |
比重 | g/ml | ≥1.6 | GB/T 6750-2007 |
柔韌性 | mm | ≤2 | GB/T 1731-1993 |
耐沖擊性 | Cm/KG | ≥50 | GB/T 1732-1993 |
中性鹽霧試驗(yàn) | Hour | 2000小時(shí)無(wú)漆膜缺陷、劃線處平均2mm腐蝕蔓延 | ISO 7253 |
循環(huán)SO2試驗(yàn) | — | 360小時(shí)無(wú)漆膜缺陷、劃線處平均1mm腐蝕蔓延 | ISO 6988 |
耐酸性(5%H2SO4或20%H2SO4或33%HCl 168小時(shí)) | — | 無(wú)起泡、生銹和脫落現(xiàn)象 | GB/T 9274-1988 |
帶銹鋼板的制備
鋼板進(jìn)行噴砂處理SA2.5 → 鋼板進(jìn)行15天的鹽霧腐蝕 → 用電動(dòng)工具打磨,除去不牢固的銹蝕 → 在100度烘干1小時(shí) → 獲得表面效果ST2的鋼板

低表面處理石墨烯涂料2000H鹽霧測(cè)試

在帶銹和水的表面的附著力

附著力檢測(cè)

施工工藝
低表面處理石墨烯涂料帶濕且可低溫固化
橋梁、港口、海洋環(huán)境下的船舶、平臺(tái)經(jīng)常處于高濕環(huán)境,鋼材表面溫度低,容易表面結(jié)露。在此環(huán)境下的長(zhǎng)效防腐,低表面處理石墨烯涂料可帶濕且可低溫固化的涂料。

低表面處理石墨烯涂料的方案與原涂層的兼容性
- 帶閃銹或微銹的鋼材表面。
- 可復(fù)涂在多種類型的舊漆膜表面:環(huán)氧、聚氨酯、硅酸乙酯涂料。
- 大部分低表面處理石墨烯涂料可復(fù)涂在:氯化橡膠、醇酸、丙烯酸等單組份涂料表面。
- 可配套各種中層漆和面漆,配套性能。

環(huán)保
- 配套涂料的環(huán)保指標(biāo)必須符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定。
- 高固體份——涂料發(fā)展方向。
- VOC低僅為240g/L,遠(yuǎn)低于國(guó)家消費(fèi)稅的420g/L。
- 低氣味——適合室內(nèi)場(chǎng)館維修。
- 邊緣覆蓋性能好——邊緣最容易腐蝕。
- 無(wú)鉛Pb、鉻 Cr、汞 Hg、鎘Cd等重金屬離子的涂料。

成本對(duì)比
- 低表面處理石墨烯涂料——表面容忍性涂料(節(jié)能、環(huán)保型涂料)。
- 該涂料對(duì)表面處理的要求:用手工或動(dòng)力工具打磨到:St3級(jí)、St2級(jí)。
- 按上海市定額標(biāo)準(zhǔn),St2級(jí)≈25元/㎡。
- 機(jī)械除銹ISO8501 Sa2.5級(jí)≈38元/㎡。

≥15年防腐維修配套方案示例
產(chǎn)品 | 涂層 | 干膜厚度 | 施工方式 |
---|---|---|---|
底漆 | 低表面處理石墨烯涂料 | 200μm | 噴涂/刷涂 |
面漆 | 氟碳面漆 | 80μm | 噴涂/刷涂 |
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