水性建筑钢结构涂料及涂装技术的发展态势

data-full-width-responsive="true"> 水性建筑钢结构涂料及涂装技术的发展态势田福迅1，李敏风2(1上海华生古象涂料有限公司，上海 200001；2中国钢结构协会防火与防腐分会，上海 200092)0 前 言按国内外惯例，重防腐行业包括船舶、集装箱、石油化工(包括海洋工程)、电力(包括火电、风电、水电、核电等)、桥梁码头、铁道和建筑钢结构7个行业。其中建筑钢结构行业包括高层建筑、钢结构住宅、机场航站楼、高铁站、博物馆、音乐厅、体育场馆等等。这7个行业是国民经济中主要支柱，必须应用高性能的重防腐涂料对其进行保护。20世纪后叶，我国建筑钢结构行业发展进入了高速发展的春天，是改革开放的产物，发展速率一度超过10%；2010年后，发展速率减慢至3%～5%，进入理性发展阶段；至2014年底，我国建筑钢结构消耗量3 200万t，产业链产值650亿元，世界上约一半工程是在我国进行。建筑钢结构厂遍于全国各地，产值不断上扬。表1是钢结构厂资质及产值表。杭萧、东南、精工、东方铁塔、鸿路、富煌等10家钢结构企业的股票已上市交易。1 建筑钢结构涂料的环保性能钢结构建筑是环保可持续发展型建筑，与混凝土建筑相比具有如下优点：(1)钢铁强度好，性能稳定，韧性好，适合现代化批量生产；(2)自重轻，使用面积大，良好抗震性能；(3)可制成大跨度、大空间建筑，形成无柱式空间，美观大方；(4)施工速度快，现场干净，噪音少，钢铁可回收，可持续生产；(5)可在工厂制造加工，精度高，有利于提高质量。目前，建筑钢结构涂料仍以溶剂型涂料为主，但需具备以下系列环保性能：(1)性价比高。按ISO 12944和ISO 4628国际标准判断，在C3、C4等大气腐蚀条件下，设计单位应根据各方面的情况使建筑钢结构配套涂层有5 a、5～10 a、＞15 a的使用寿命。上海世博会主题馆配套涂层有大于15 a的使用寿命，涂层结构见表2。特别强调必须以全寿命理念(LCC法)来保证涂层使用寿命，纠正建筑钢结构行业中涂料(包括水性涂料)低价竞争的局面。能够达到涂层设计的寿命，是最大的环保。(2)因地制宜，发展先进的环境友好型涂料。如在涂料的类型上，选择制造水性的丙烯酸、醇酸、环氧酯等适应我国建筑钢结构厂涂装流水线的新型涂料；国内外涂料厂常采用各类树脂的替代与改性，达到了较好的效果。(3)无公害的高性能防锈颜料等的应用(不含Pb、Cr、Hg、Cd)，推广无毒的磷酸锌、三聚磷酸铝等。如环氧磷酸锌底漆作为防锈底漆具有下列优点：无毒、无害；有一定的防腐蚀性能。环氧磷酸锌底漆等可制成底面两用漆，是建筑钢结构防火涂料的最好底层。(4)提高固含量、降低VOC。在溶剂型建筑钢结构涂料为主的前提下，降低VOC是环保的主攻方向。不同环氧云铁中层漆的固含量及VOC见表3。对于一般的水性涂料，也不可能做到VOC为零，但可尽量降低VOC。2 水性钢结构涂料的应用21 水性无机富锌底漆水性无机富锌底漆应用最早。如1993年美国IC531进入中国，在徐浦大桥和建筑钢结构上成功应用水性无机富锌底漆。后经过消化、吸收、提高，目前据不完全统计全国有近百家厂生产水性富锌底漆，在建筑钢结构行业生根开花，行业内使用量达到1万多吨，价值15亿～20亿元，占建筑钢结构底漆份额的1/3左右。水性无机富锌底漆配套与规定膜厚如表4所示。按ISO 12944国际标准来判断，上述配套涂层在C4大气环境下，有大于15 a的使用寿命。15 a后，配套涂层锈蚀等级达到ISO 4628标准的Ri3级，锈蚀面积仅占1%，此时开始第一次大修是最经济有效的。表5是涂层失效等级判定。