冷涂锌涂料

本书主要介绍了防腐蚀涂料领域的新材料——冷涂锌涂料。是作者近十年来对冷涂锌涂料及技术的探索、研究以及应用经验的总结，同时对作者两项获得授权的发明专利的技术内容进行了详细的解析，理论介绍与案例应用相结合。 

本书概述了防腐蚀涂料和冷涂锌涂料的定义及发展现状，简要介绍了常用的几种防腐蚀涂料及锌保护技术，在此基础上，系统介绍了冷涂锌涂料的制备技术、性能与检测、施工工艺与配套、应用领域及实例、健康安全与环保等内容。本书是作者近十年来对冷涂锌涂料及技术的探索、研究以及应用经验的总结，同时对作者两项获得授权的发明专利的技术内容进行了详细的解析，理论介绍与案例应用相结合。本书可供钢结构防腐设计师、工程技术人员以及涂料、涂装行业的技术人员参考使用，也可供大专院校相关专业师生阅读。

廖有为，教授级高级工程师,中南林业科技大学材料科学与工程学院任教。中国涂料工业协会专家委员会委员，全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会委员，湖南省腐蚀与防护学会副理事长、秘书长，湖南省涂料工业协会执行会长，湖南省建筑防水协会特聘专家，《中国涂料》杂志常务编委，《上海涂料》杂志编委等社会学术职务。?主要从事水性涂料及水性涂料树脂及高性能防腐材料技术的开发与研究，? 聚合物基建筑防水材料开发及创新施工工艺研究。

第1章绪论1

1.1概述1

1.2钢铁的腐蚀与防护2

1.2.1钢铁腐蚀概述2

1.2.2不同环境中钢铁的腐蚀5

1.2.3常用钢铁表面防腐蚀技术11

1.2.4防腐蚀涂料及涂装13

1.2.5钢铁表面外加锌覆盖层保护技术14

1.3冷涂锌涂料简介21

1.3.1冷涂锌涂料组成及特点21

1.3.2冷涂锌涂料的防腐蚀机理21

1.3.3冷涂锌涂料的性能特征、施工及应用22

1.4冷涂锌涂料国内外发展状况及进展23

1.4.1发展历程23

1.4.2冷涂锌涂料发展的瓶颈25

1.4.3冷涂锌涂料的进展26

1.5冷涂锌涂料的发展展望28

1.5.1新技术和新产品发展展望28

1.5.2不断拓展应用领域28

1.5.3冷涂锌涂料涂装体系LCC分析29

第2章常用防腐蚀涂料31

2.1防腐蚀涂料概述31

2.1.1防腐蚀涂料体系31

2.1.2防腐蚀涂料的特点32

2.1.3防腐蚀涂料的新发展35

2.2常用防腐蚀涂料品种37

2.2.1生漆37

2.2.2沥青漆38

2.2.3醇酸树脂涂料39

2.2.4氯化烯烃树脂涂料39

2.2.5丙烯酸树脂涂料42

2.2.6环氧树脂涂料43

2.2.7聚氨酯涂料48

2.2.8聚脲涂料52

2.2.9氟树脂涂料54

2.2.10聚硅氧烷涂料56

2.2.11玻璃鳞片涂料58

2.3防腐蚀涂料在钢铁防腐应用的局限性60

2.3.1保护机理单一60

2.3.2涂膜寿命限制61

2.3.3性能局限性61

第3章钢铁表面用锌覆盖层防腐蚀技术及产品63

3.1概述63

3.1.1覆盖层的分类63

3.1.2金属覆盖层64

3.1.3锌覆盖层的牺牲阳极保护法电化学机理64

3.2常用钢铁表面锌覆盖防腐层65

3.2.1电镀锌65

3.2.2热喷涂锌67

3.2.3冷喷涂锌71

3.2.4渗锌74

3.2.5热浸镀锌76

3.2.6达克罗79

3.2.7富锌涂料82

第4章冷涂锌技术及涂料配方分析87

4.1概述87

4.2冷涂锌涂料配方分析88

4.2.1冷涂锌树脂89

4.2.2锌粉91

4.2.3溶剂96

4.2.4助剂103

4.3冷涂锌技术的优势115

4.3.1防腐蚀性能115

4.3.2施工性能117

4.3.3涂膜用途118

4.3.4环保性能120

4.3.5与常用锌阴极保护技术的优势对比120

4.4冷涂锌技术亟待解决或注意的问题125

第5章冷涂锌涂料制备及过程控制127

5.1冷涂锌涂料制备127

5.1.1制备工艺流程127

5.1.2生产设备128

5.2冷涂锌的生产过程控制135

5.2.1生产过程控制策划135

5.2.2生产作业指导书136

5.2.3工艺过程检测138

5.3储存和运输过程控制139

第6章冷涂锌涂料性能检测及分析140

6.1冷涂锌涂料性能检测标准140

6.2冷涂锌涂料及涂层性能测定方法141

6.2.1外观的测定141

6.2.2在容器中的状态141

6.2.3不挥发分的测定141

6.2.4干燥试验的测定141

6.2.5涂层厚度的测定143

6.2.6密度的测定145

6.2.7黏度的测定146

6.2.8涂层附着力的测定147

6.2.9耐冲击性测定150

6.2.10柔韧性测定151

6.3锌（金属锌、全锌）含量测定方法151

6.3.1不挥发分中金属锌含量测定151

6.3.2不挥发分中全锌含量测定153

6.4防腐蚀性能测试及分析155

6.4.1中性耐盐雾试验155

6.4.2电化学分析158

6.5失效分析160

6.5.1冷涂锌单涂层失效分析160

6.5.2冷涂锌配套涂层失效分析161

6.5.3冷涂锌涂层耐盐雾性能失效分析162

第7章冷涂锌涂料施工工艺及配套165

7.1底材表面处理165

7.1.1底材表面处理的目的和方法165

7.1.2表面处理的等级和水平170

7.1.3涂装冷涂锌涂料前的表面处理174

7.2涂装175

7.2.1涂装环境条件175

7.2.2涂装前的准备工作175

7.2.3刷涂176

7.2.4辊涂177

7.2.5空气喷涂178

7.2.6无气喷涂179

7.2.7静电喷涂181

7.2.8浸涂182

7.3膜厚管理183

7.3.1膜厚管理的必要性183

7.3.2膜厚控制方法186

7.4冷涂锌涂料施工工艺实例说明188

7.5配套方案190

7.5.1重视冷涂锌涂层的封闭处理191

7.5.2中间漆或面漆配套标准191

7.5.3中间漆或面漆配套方案193

7.5.4涂装间隔时间200

第8章冷涂锌涂料应用领域及实例205

8.1桥梁钢结构防腐205

8.1.1概述205

8.1.2冷涂锌涂料在桥梁防腐中的应用216

8.2电力工业钢结构防腐219

8.2.1概述219

8.2.2冷涂锌涂料在电力工业防腐中的应用案例236

8.3水利工程钢结构防腐238

8.3.1水工钢结构腐蚀环境分析238

8.3.2主要引用标准240

8.3.3水工钢结构防腐涂料及其配套系统240

8.3.4冷涂锌涂料在水利工程防腐中的应用案例245

8.4建筑钢结构防腐247

8.4.1建筑钢结构防腐底漆的要求和发展247

8.4.2冷涂锌涂料在建筑钢结构防腐中的应用案例249

8.5石油化工钢结构防腐253

8.5.1石油化工防腐蚀涂料系统253

8.5.2国内外石油化工行业防腐蚀涂料的标准258

8.5.3冷涂锌涂料在石油化工领域的应用262

8.6海洋设施钢结构防腐264

8.6.1概述264

8.6.2海洋设施钢结构常用涂层体系265

8.6.3海洋平台防腐蚀涂料发展趋势266

8.6.4海洋工程防腐涂料发展模式267

8.6.5冷涂锌涂料在海洋工程中的应用268

第9章安全健康与环保270

9.1冷涂锌涂料生产过程的安全健康与环保270

9.1.1安全270

9.1.2职业健康272

9.1.3环境保护274

9.2冷涂锌涂料涂装过程的安全健康与环保274

9.2.1涂装施工的安全问题275

9.2.2涂装施工的职业健康问题275

9.2.3涂装施工的环境保护问题278

附录冷涂锌涂料(摘自HG/T 4845—2015)281

参考文献285

在遭受重工业污染并伴随恶劣自然环境而形成的重腐蚀环境中，钢结构设施腐蚀迅速，有统计数据表明每年因此造成的损失远远超过火灾和地震等重大自然灾害造成损失的总和。传统热浸镀锌、热喷锌以及富锌涂料等防腐技术有效免维护周期短，生产中用于防腐维护的成本大大提高，难以满足重工业长效持久的防护要求。冷涂锌涂料是基于当前防腐蚀的严峻形势，顺应节能环保的时代需求而开发的一种防腐蚀新材料，是以涂装的方式把锌粉涂覆在基材表面的新型材料保护技术，是一种环保、节能、安全、便捷的防腐蚀新技术。冷涂锌涂料以其优异的防腐蚀性能、便捷的施工性能、突出的环保性能深受钢结构防腐蚀行业的欢迎，开拓了“锌保护”的新领域，显示了强大的生命力，已逐步在桥梁钢结构、电力设施、石油化工设备等重点工程领域获得广泛应用。

我国冷涂锌涂料研发、生产、应用起步较晚，前期主要是少数国外公司产品的零星应用，直至2005年前后，国内才开始自主研发冷涂锌涂料，由于人们对其认识不足，市场上不乏鱼目混珠的现象。为促进行业技术进步，引导行业健康、有序发展，制定规范统一的冷涂锌行业标准，明确冷涂锌概念，全国涂料与颜料标准化技术委员会于2015年开展了冷涂锌涂料标准的制定工作，该标准编号为HG/T 4845—2015，工业和信息化部于2016年1月1日正式颁布实施。

本书基于笔者团队近十年来对冷涂锌涂料及技术的探索、研究以及应用经验的总结，广泛参考国内外文献、专利及应用实例，经过多次整理增补，编写而成。书中对笔者两项获得授权的发明专利的技术内容进行了详细的解析：（一）一种可替代电镀锌的防腐蚀材料及其制备方法（专利号：ZL 2013 1 0006711.5）；（二）一种涂膜镀锌包覆导电树脂（专利号：ZL
2013 1 0214888.4）。

本书编写过程中得到了防腐蚀涂料与涂装行业的专家以及工程技术人员的大力支持和帮助。从事防腐蚀涂装工作近五十年，参与国内众多重点工程项目的防腐蚀方案论证、施工指导以及监督检查的防腐蚀专家李敏风老师提供了珍贵的参考资料;湖南金磐新材料科技有限公司的车轶材、廖阳飞两位高级工程师提供了冷涂锌涂料相关的详实的技术数据和大量的工程应用照片；本书编写过程中还得到了全国涂料与颜料标准化技术委员会、中南林业科技大学材料科学与工程学院、湖南省腐蚀与防护学会以及湖南省涂料工业协会的领导和专家们的大力支持，在此一并表示衷心的感谢。

由于当前科技蓬勃发展，加之作者水平有限，书中难免有疏漏之处，敬请读者批评指正。

 

廖有为

2017年3月