CN111707605A - 一种高原地区钢桥面漆适用性检验方法 - Google Patents

一种高原地区钢桥面漆适用性检验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高原地区钢桥面漆适用性检验方法，依次包括样品制备、人工加速老化检验、耐温差性能检验，并对检验后的样品表面状态、附着力、断裂伸长率给出了必须满足的参数特性。通过本发明检验方法的面漆涂料，既拥有优异的耐老化性又具备良好的低温韧性，可以安全地应用于西部地区大型钢桥梁面漆涂装，也为同类气候环境下钢桥耐久性防腐体系中面漆的选择提供参考和借鉴。

Description

一种高原地区钢桥面漆适用性检验方法
技术领域
本发明涉及涂装材料性能检验技术领域，尤其是一种有效检验面漆涂料是否适用于西部高原地区钢桥梁的方法。
背景技术
钢结构桥梁防腐涂装常用面漆主要包括聚氨酯面漆、氟碳面漆和聚硅氧烷面漆等，其中氟碳面漆由于含有键能较高的F-C键，具备优异的耐候性和耐化学药品性，是目前钢结构桥梁涂装领域抗紫外线能力最强的面漆。
我国西部高原地区海拔高、空气稀薄、紫外线辐射强、年平均气温低、昼夜温差大。太阳光中的紫外线长期辐射容易引发面漆涂层中有机物的降解，从而导致涂层表层粉化、深层开裂。这种严苛的气候条件要求面漆具有良好的耐候性和低温韧性，如果对面漆涂层的耐老化性及低温韧性检验不足，可能导致未达到预期防腐年限就出现涂层开裂脱落等问题，严重影响防腐效果。通过铁道行业标准TB/T1527—2011《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》和公路桥梁行业标准JT/T722—2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》检验的面漆无法保证同样适用于西部地区环境。同时，高原地区桥址现场施工环境恶劣，涂层修补成本高，施工作业风险大。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种高原地区钢桥面漆适用性检验方法。通过本检验方法的面漆涂料，既具有优异的耐老化性又具备良好的低温韧性。
一种高原地区钢桥面漆适用性检验方法，包括以下步骤：
1、选取通过常规性能检测的涂料样品进行涂层试板制备和涂膜样条制备；
2、对涂层试板和涂膜样条进行紫外线老化，然后检验涂层试板的表面状态和附着力、涂膜样条的断裂伸长率；
3、对紫外线老化后检验合格的涂层试板和涂膜样条进行冷热处理，然后检测涂层试板的附着力、涂膜样条的断裂伸长率，冷热处理包括热处理、低温处理、冷热交替处理。
进一步的，所述热处理为在80±2℃条件下的电热鼓风箱中加热168±1h，再冷却放置4h；所述低温处理为在-30±2℃条件下的低温冷藏168±1h，常温静置4h；冷热交替处理为在80±2℃条件下的电热鼓风箱中加热8h，冷却放置4h，在-30±2℃条件下的低温冷藏8h，常温静置4h，冷热循环15-25次。
进一步的，所述紫外线老化的暴露条件为60℃光照4 h、50℃冷凝4 h，循环往复3000h。
进一步的，涂层试板制备过程为，对试板进行表面除油、除锈后进行面漆喷涂制成涂层试板，涂层厚度控制在68-72μm；喷涂环境温度要求5℃以上，且钢板温度不低于露点温度3℃，相对湿度不大于85%；当喷涂环境湿度小于60％时，涂层试板要求除锈后8小时内喷涂完成；当喷涂环境湿度大于60％时，涂层试板要求除锈后4小时之内喷涂完成；喷涂用喷枪所用压缩空气管路必须装有油水分离器，压缩空气的压强保持在4.5-6Kg/cm2。
进一步的，涂膜样条制备过程为，将涂料喷涂到覆有脱模剂的聚四氟乙烯基底上，反复喷涂直到涂膜厚度达到指定厚度，涂膜固化后，将涂膜从聚四氟乙烯基底上剥离出来，再将涂膜裁剪成哑铃形状；涂膜样条的漆膜指定厚度为100μm，用于断裂伸长率检验的试验机移动速度250mm/min±50mm/min。
通过本发明检验方法的面漆涂料，既拥有优异的耐老化性又具备良好的低温韧性，可以安全地应用于西部地区大型钢桥梁面漆涂装，也为同类气候环境下钢桥耐久性防腐体系中面漆的选择提供参考和借鉴。
附图说明
图1为高原地区钢桥面漆适用性检验方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
对于钢桥面漆的适用性检验，现有技术仅进行紫外线老化后，涂层试板的表面状态和附着力检验，并不进行紫外线老化后的断裂伸长率检验。通过现有钢桥面漆适用性检验的面漆，不能够满足西部高原地区的特殊环境。
本发明是针对西部高原地区的特殊环境，经过大量创造性试验总结得到的，具体流程如图1所示，包括以下步骤：
1、选取通过常规性能检测的涂料样品进行涂层试板制备和涂膜样条制备。
⑴涂层试板制备
①试板宜从同一块钢板下料，然后对试板进行编号。
②对试板进行表面除油、除锈后进行面漆喷涂制成涂层试板。
表面除锈等级应达到GB8923标准规定的Sa2.5级，钢表面粗糙度为
Rz30-75μm。
面漆喷涂所用喷涂用喷枪所用压缩空气管路必须装有油水分离器，压缩空气的压强保持在4.5-6Kg/cm2，涂层厚度控制在60-100μm；喷涂环境温度要求5℃以上，且钢板温度不低于露点温度3℃，相对湿度不大于85%；环境湿度小于60％时，涂层试板要求除锈后8小时内喷涂完成；喷涂环境湿度大于60％时，涂层试板要求除锈后4小时之内喷涂完成。喷涂时，掌握好喷枪移动的速度，使其喷出的漆有一条湿润的漆膜，又不超厚产生堆积，绝对不允许干喷。喷涂工作完毕后，应将喷漆罐、喷嘴、调漆桶等进行清洗以备待用。
⑵涂膜样条制备
将涂料喷涂到覆有脱模剂的聚四氟乙烯基底上，反复喷涂直到涂膜厚度达到指定厚度，涂膜固化后，将涂膜从聚四氟乙烯基底上剥离出来，再将涂膜裁剪成哑铃形状并编号，用于断裂伸长率检验。
2、老化检验：对涂层试板和涂膜样条进行紫外线老化，然后检验涂层试板的表面状态和附着力、涂膜样条的断裂伸长率。
紫外线老化采用UVB-313紫外光灯，暴露条件为60℃光照4 h、50℃冷凝4 h，循环往复照射3000h。
选取步骤1制备的涂层试板A1进行表面状态检验，要求表面状态为漆膜粉化、裂纹、起泡、生锈和脱落等级为0级，保光率≥80%，白色和浅色变色≤0级，其他色变色≤2级。
选取步骤1制备的涂层试板A2进行附着力检验，要求附着力≥3MPa。
选取步骤1制备的涂膜样条B1进行断裂伸长率检验，要求断裂伸长率≥50%，用于断裂伸长率检验的试验机移动速度250mm/min±50mm/min。
3、耐温差性能检验：对紫外线老化后检验合格的涂层试板和涂膜样条进行冷热处理，然后检测涂层试板的附着力、涂膜样条的断裂伸长率，冷热处理包括热处理、低温处理、冷热交替处理。
分别选取步骤1制备的涂层试板A3、涂膜样条B2进行热处理，具体操作为在80±2℃条件下的电热鼓风箱中加热168±1h，再冷却放置4h；
再分别选取步骤1制备的涂层试板A4、涂膜样条B3进行低温处理，具体操作为在-30±2℃条件下的低温冷藏168±1h，常温静置4h；
最后分别选取步骤1制备的样品涂层试板A5、涂膜样条B4进行冷热交替处理，具体操作为在80±2℃条件下的电热鼓风箱中加热8h，冷却放置4h，在-30±2℃条件下的低温冷藏8h，常温静置4h，冷热循环15-25次，也可根据防腐年限要求适当增加冷热循环次数。
对冷热处理过的样品A3、A4、A5进行附着力检验，要求附着力≥3MPa。
对冷热处理过的样品B2、B3、B4进行断裂伸长率检验，断裂伸长率要求≥50%。
本发明对通过老化检验的样品再次进行耐温差性能检验，采用叠加（而非并列）检验的方式，保证了涂装后的钢结构桥梁同时满足西部高原地区的耐老化性能和耐温差性能需求；并在老化检验和耐温差性能检验中，增设了断裂伸张率检验，使得涂装后的钢结构桥梁在保证耐老化性能和耐温差性能的提前下，提升了其对于韧性的需求。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种高原地区钢桥面漆适用性检验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，选取通过常规性能检测的涂料样品进行涂层试板制备和涂膜样条制备；
S2，对涂层试板和涂膜样条进行紫外线老化，然后检验涂层试板的表面状态和附着力、涂膜样条的断裂伸长率；
S3，对紫外线老化后检验合格的涂层试板和涂膜样条进行冷热处理，然后检测涂层试板的附着力、涂膜样条的断裂伸长率，冷热处理包括热处理、低温处理、冷热交替处理。
2.根据权利要求1所述的高原地区钢桥面漆适用性检验方法，其特征在于，所述热处理为在80±2℃条件下的电热鼓风箱中加热168±1h，再冷却放置4h；所述低温处理为在-30±2℃条件下的低温冷藏168±1h，常温静置4h；冷热交替处理为在80±2℃条件下的电热鼓风箱中加热8h，冷却放置4h，在-30±2℃条件下的低温冷藏8h，常温静置4h，冷热循环15-25次。
3.根据权利要求1所述的高原地区钢桥面漆适用性检验方法，其特征在于，所述紫外线老化的暴露条件为60℃光照4 h、50℃冷凝4 h，循环往复3000h。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的高原地区钢桥面漆适用性检验方法，其特征在于，涂层试板制备过程为，对试板进行表面除油、除锈后进行面漆喷涂制成涂层试板，涂层厚度控制在68-72μm；喷涂环境温度要求5℃以上，且钢板温度不低于露点温度3℃，相对湿度不大于85%。
5.根据权利要求4所述的高原地区钢桥面漆适用性检验方法，其特征在于，当喷涂环境湿度小于60％时，涂层试板要求除锈后8小时内喷涂完成；当喷涂环境湿度大于60％时，涂层试板要求除锈后4小时之内喷涂完成。
6.根据权利要求4所述的高原地区钢桥面漆适用性检验方法，其特征在于，喷涂用喷枪所用压缩空气管路必须装有油水分离器，压缩空气的压强保持在4.5-6Kg/cm2。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的高原地区钢桥面漆适用性检验方法，其特征在于，涂膜样条制备过程为，将涂料喷涂到覆有脱模剂的聚四氟乙烯基底上，反复喷涂直到涂膜厚度达到指定厚度，涂膜固化后，将涂膜从聚四氟乙烯基底上剥离出来，再将涂膜裁剪成哑铃形状。
8.根据权利要求7所述的高原地区钢桥面漆适用性检验方法，其特征在于，涂膜样条的漆膜指定厚度为100μm，用于断裂伸长率检验的试验机移动速度250mm/min±50mm/min。
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