1.13 涂料的选用
1.13.1 涂料选择原则
涂料品种的选择，直接关系到涂层的防护效果。涂料的选定，与下列因素有关：
（1）使用环境 是陆上建筑（一般腐蚀、轻度腐蚀、重度腐蚀），还是海上建筑。
（2）使用条件 常温下使用、高温下作用；地面管道、地下管道；接触何种介质。
（3）使用年限 各种钢结构有其一定的使用年限。
（4）维修方便程度 有的可以经常维修，很方便；有的在高空、高温、海洋中，维修一次的辅助费用很大。
（5）经济性 氯化橡胶底漆的价格是红丹、铝粉铁红底漆价格的几倍，因此对于一般防腐结构，能用红丹、铝粉铁红等低价底漆解决问题的，应尽量选用，做到物尽其用，使其功能充分发挥。氯化橡胶系油漆虽然成本高，但使用年限长，全寿命周期费用并不高，因此最好是在经济技术分析后决定是否选用。
1.涂料的选用原则
选择涂料原则是，既要满足产品涂装的质量要求，又要考虑经济效益。因此，应注意以下几点：
1）必须满足被涂产品的使用环境要求。
2）必须适应涂装产品材质的要求。
3）必须适应涂料的涂装特点。
4）必须与涂装前表面预处理方法相适应。
5）必须与干燥方法相结合。
6）必须与涂料的配套性一致。
7）必须兼顾经济效益。
2.涂料的选用方法
选择的涂料除了满足各种产品涂装性能的要求，同时还应体现产品的艺术性及装饰的美感，考虑与环境的协调性及经济效益。涂料的选用方法如下：
（1）满足涂装产品的使用环境条件和涂层质量要求 涂装产品有多种多样的使用环境条件（如室内或室外，陆地或天空，沿海地区或海上、干热带或湿热带、地下工程等）和涂层质量要求（如化工防腐、高保护性与一般装饰性、高装饰性与一般保护性、高保护高装饰性等）。因此，应根据各种产品涂装后的使用环境条件和对涂层的质量要求，结合各种涂料的性能和用途，有针对性地选择适用的涂料。各类涂料的使用环境条件见表1-36。
表1-36 各类涂料的使用环境条件
（续）
注：“√”表示适用，“—”表示不适用。
①脂肪族。
（2）掌握涂料的性能及用途 涂料品种繁多，性能及用途也各不相同，因此只有熟悉和掌握不同类别品种涂料的性能及用途，才能正确合理地进行选择。涂料应具有的质量指标如表1-37所示。
表1-37 各类涂料的涂层性能对比
（续）
注：5—优；4—好；3—较好；2—一般；1—差。
（3）根据涂料产品的材质来选择 不同的材料由于其腐蚀机理有差异本身的耐蚀性不同，表面的物理和化学性质也不同，使得它们对涂料的适应性就不一样，涂装要求也不同，因此设计的涂层体系也是不一样的。例如，不能把钢铁表面的涂层体系照搬到铸铁、轻金属或者是塑料表面上去；对木材来说，由于其是多孔性的，涂料易渗透而被吸收、失光，因此必须预涂封闭剂。又如，某些塑料表面由于易被涂料中的溶剂溶胀，甚至溶解侵蚀，因此也会造成涂膜失光（但绝大多数塑料存在的问题是附着力太差，必须选用专用的塑料底漆或采取其他工艺措施）。
各类涂料与不同材质的适应性见表1-38。
表1-38 各类涂料与不同材质的适应性
（续）
注：5—最好；4—好；3—较好；2—一般；1—最差。
（4）选择的涂料应满足施工条件的要求 应根据现有的装备情况选用适宜的涂料。通常，在设施简陋的情况下，一般选用自干涂料和快干涂料；在生产量大幅度提高时，可配合设备改造选用高品质的烘漆等。每一种涂料都有其相适宜的涂装方法（见表1-39），实际操作时要注意根据不同的情况来选用。
表1-39 各类涂料适宜的涂装方法及其干燥条件
（续）
注：“；”前为最适宜的涂装方法。
（5）根据经济性来选择涂料 经济性主要从涂料成本、施工费用和涂层使用寿命几方面来综合考虑。总的原则是：不要功能过剩，单涂层能满足要求的就不采用复合涂层，这可降低费用；使用期限长的，应选用高性能涂料，减少维护费用。
优先选用省资源、省能源和低污染涂料，这从绿色会计学角度来看也包含着一笔巨大的财富，同时能够得到直接的经济效益。
（6）复合涂层各涂料应配套使用 由于单一涂层往往不能同时满足各项性能要求，故产品的防护和装饰一般都按复合涂层体系来进行设计。为了保证层间结合力和防止复合涂层出现缺陷，各层涂料必须配套使用，具体要求如下：
1）同漆基的涂料，配套性良好；不同漆基的涂料，配套性往往不好，一般需改性来提高两者之间的结合力。
2）涂膜硬度和强度相一致的涂料，配套性较好。如果下层涂膜硬度太软，易发生起皱、脱落等现象。
3）强溶剂性面漆对耐溶剂性差的底层易产生咬底。若增加这类底层的颜料和填料分，则可能避免咬底现象。
4）各层涂膜的干燥方式也应一致，避免某一层涂膜交联过度导致性能劣化。由于底漆侧重于防护作用，面漆侧重于装饰作用，故这两种涂料采用不同的基料配制，它们之间的配套性见表1-40。
表1-40 底、面漆之间的配套性
注：“√”表示适用，“—”表示不适用。
1.13.2 涂料的配套性
所谓涂料的配套性就是指涂装底材和涂料或各涂层之间涂料品种的适应性。涂料的配套设计就是按照施工要求，选择最合适的涂装材料和涂装系统，保证实施最佳涂料配套的系统工程。
1.涂料配套设计的主要内容
（1）涂料和底材（被涂工件）之间的配套 基材不同的被涂工件，必须选择不同的涂料品种（应特别注意铝材等基体涂料的选择）。
（2）各涂层之间涂料品种的配套 也就是底漆、腻子、中间层、面漆之间的配套性。
（3）涂料与施工方法之间的配套 例如，水性电泳涂料只能采用电泳涂装，粉末涂料只能采用流化床或静电粉末涂装等方法。此外，在决定涂装方法的时候，还必须考虑涂膜的干燥固化成膜方式。
（4）涂料与辅助材料之间的配套 涂料的辅助材料虽然不是成膜物质，但对于涂料施工、固化成膜过程和涂层性能都有很大影响，是组成涂料的重要组成部分。良好的配套性可改善涂料的施工性能和涂膜的使用性能，防止涂膜弊病的产生，提高涂装质量。每类涂料品种均有特定的稀释剂、分散剂、催干剂等，配套设计时要考虑辅助材料的品种和用量。
2.涂料配套设计的原则
涂料的配套主要是指底漆与面漆的配套，因此应考虑以下两个方面：①层间附着力及底、面漆之间应有很好的结合力；②面漆不能咬起底漆（这与漆料中所含溶剂的强弱有关）。
溶剂由强至弱可排列为：酮醚→酮→酯→醇→芳香烃→脂肪烃。
因此，涂料也可按其所含溶剂的强弱进行排列，如图1-10所示。
图1-10 溶剂的强弱排序
在涂料配套设计时应注意以下原则：
1）具有同类溶剂的涂料可以互相配套。
2）按干燥方式配套，如双组分固化型涂料和氧化型涂料作底漆时，用氧化型涂料和挥发型涂料作面漆。
3）按所用溶剂的强弱，从里到外、由强到弱排列配套，即由强溶剂组成的涂料可以适应由弱溶剂组成的涂料在其表面涂装，但是底漆、面漆所用溶剂的强弱反差不能太大，以免产生底漆、面漆之间结合不牢或层间脱离现象，影响涂装质量。
4）对于下硬上软的涂层，底漆用强溶剂的涂料（如环氧、聚氨酯类高性能涂料），面漆用弱溶剂涂料（如氯化橡胶、沥青、醇酸、酚醛等低性能涂料），这种配套方式不会产生咬底现象。
3.涂料配套设计的方法
在涂装工艺上还可采取下列措施增加底漆、面漆的界面附着力：
1）湿碰湿，如在环氧涂层上涂漆时，应在其涂装后还未完全干燥的1～2天内进行。
2）增加中间层。氯化橡胶涂料是一种优良的中间层涂料。
3）保持一定的表面粗糙度，如沥青表面和环氧涂料涂装7天以后必须先经过打毛处理才能进行涂装。
在对涂料进行配套设计时，可参照表1-41进行操作。
表1-41 涂料的配套设计
注：☆代表优良，○代表良好，△代表可以，×代表不可以。
1.13.3 涂料用量估算
当涂料调至施工黏度后，如果长时间放置，颜料会絮凝沉降，造成涂膜色泽不一致或光泽下降。例如，一些快干性涂料，放置过程中溶剂大量挥发使黏度上升，导致喷涂雾化不良；双组分涂料超过使用时间会胶化报废。为了避免这些现象的发生，已调稀的涂料量以当班能用完为宜，最长不得超过3天。因此，需要对涂料用量进行估算。常用的涂料用量估算方法有计算法、统计法和实测法。
1.计算法
根据各层涂膜的厚度、密度、涂料不挥发分和涂料利用率等参数，可按下式求得各层涂膜的涂料单位面积消耗量：
式中qc——各层涂膜单位面积原漆消耗量（g/m2）；
δ——涂膜厚度（μm）；
ρF——涂膜密度（g/cm3）；
S0——原漆固体分（%）；
e——各种涂装方法的涂料利用率（%）。
对于涂料是清漆的情况，涂膜的密度应参考表1-42中的树脂密度取近似值。
表1-42 常用涂料的基料的密度
2.统计法
用原生产工艺的年度消耗量，或生产线的月度或年度材料消耗量，除以月度或年度生产任务，得到单位消耗量，再乘上待设计的年生产纲领，就可以得到原材料的年需求量。如果和原生产工艺比较，新设计的工艺比较先进，原材料利用率比较高，则年需求量应乘以系数k：
k=e0/e
式中e0——原生产工艺材料利用率（%）；
e——新工艺的材料利用率（%）。
如果用已建成的类似工艺的生产线的数据计算，则得到的结果相对客观、准确。
3.实测法
实测法即对于一定面积的工件，经涂装处理以后求得单位消耗量的方法。然而，由于测试的涂覆面积有限，再加上零部件的尺寸、形状对涂料利用率影响很大，因此常常使得实测的结果与计算法得到的结果有一定偏离。
1.13.4 涂料兑稀方法
在实际使用时，需要将涂料兑稀施工所需要的黏度，其兑稀的方法应当按照以下步骤进行：
1）核对涂料的品种、生产日期。对沉降性大的涂料可提前倒置一段时间，并适当晃动，使其均匀分散。
2）开桶检查并将涂料搅均匀。检查主要是目测涂料有无浑浊、变稠、胶化和沉淀现象。
3）在搅拌下，少量多次逐渐加入稀料，稀释到施工黏度。在稀释过程中，应注意防止局部过稀现象的发生。另外，水性漆在稀释过程中其黏度变化还存在着反常行为，也要注意防止。
4）添加辅助材料，主要是流平剂、防潮剂和催干剂等。
5）底漆应采用120目筛进行过滤；面漆应采用180目筛过滤，或者先经120目筛过滤，再经180目筛过滤。
6）按涂漆的先后顺序，分别调稀底漆和面漆。双组分涂料混合后应在使用期内用完；硝基漆等快干涂料要随调随用，以保证涂膜厚度和色泽的一致性；对于施工时间长或沉降性大的涂料（如闪光漆、珠光漆等），施工期间应给与搅拌，以确保涂膜色泽均匀一致。用漆量较大时，应采用带有恒温和搅拌循环装置的输漆罐，以使涂膜光泽、色泽和厚度始终都能保持一致。更大批量的作业应采用供漆系统。
[1]马口铁是镀锡薄钢板的习称，因行业内多有使用，故本书沿用这一称谓。