防腐底漆探讨

防腐底漆技术探讨

底漆，是指直接涂刷到物体表面作为面漆坚实基础的涂料，要求在物面上附着牢固，以增强上层涂料的附着力，提高面漆的装饰性。根据涂装要求，底漆分为头道底漆和二道底漆。其主要作用就是封闭填充基础空隙，提高与上层中间漆或者面漆的附着力，也是防腐蚀体系中最后的防腐层。
底漆不限于二道底漆，甚至有三四道底漆的，具体道数由防腐层基层情况决定，如有一些基础面很差的混凝土，底漆涂刷多道后才符合要求。所以，对于混凝土层的质量要求是保证底漆发挥最佳作用的关键性因素。头道底漆大部分就是“打底”起着润湿，填充找平，增加比表面积，渗透锚固的作用；二道及多道底漆就是填充找平，增加厚度以及找补前道底漆的遗漏缺陷。当然，有一些底漆还担当功能性任务，如导电底漆，耐阴极剥离底漆，导热，耐高温等。防腐蚀底漆根据涂装物体不同有很多种类型，最常用的有：金属底漆（钢铁及有色金属），非金属底漆（混凝土，大理石，花岗岩，木材，塑料，陶瓷，玻璃等）根据固含量不同有溶剂型底漆和无溶剂型底漆，另外还有水性油性底漆，磷化底漆，低表面底漆，底面合一底漆及一些功能性底漆等。
金属底漆中钢铁基层所用底漆，主要看表面处理要求，如机械打磨，喷砂（干喷砂，湿喷砂）。机械打磨或者人工除锈，简单方便，但是没有粗糙度，洁净度差，普通的金属底漆或者磷化底漆，低表面处理底漆都可以；干喷砂粗糙度，清洁度都很好，是底漆涂装的最佳表面环境。一般金属底漆都可以使用，因为金属表面涂装底漆无法渗透，所以建议涂装底漆时不需要二次稀释涂料，除非粘度增大时需要添加稀释剂调整，即便如此，添加量也不得超过10%。湿喷砂，由于湿度关系，建议使用水性底漆，油性底漆只有确保表面充分干燥或者无结露情况下使用。一些特殊环境下，如安全和环保要求严格的工况，可以选择无溶剂底漆或者水性底漆。
金属底漆中有色金属基层，表面比较光滑而且带有油脂和一些杂质，如不锈钢，金属铝，金属锌等，首先必须进行去油处理，再进行表面拉毛处理，就是“轻扫砂”，保证清洁度和一定的粗糙度，涂覆耐阴极剥离底漆，或者锌黄底漆及其它有色金属专用底漆。据笔者了解，市面上有一款耐阴极剥离底漆涂刷于锌或者铝表面，附着力经拉拔测试达到15Mpa以上，作为有色金属表面喷涂聚脲配套体系中打底使用非常优异。
金属底漆大部分主要靠一定的粗糙度来增加表面比表面积，利用齿合作用来提高粘结性能，另外一些无粗糙度的金属表面依靠底漆分子键能来获得粘结强度。金属磷化底漆和钝化液或者钝化膏都是产生化学反应形成致密牢固的耐蚀膜层，一些功能性底漆如导电，耐温涂料除了考虑附着力外，就是要符合特种功能规定要求。还有一些功能性底漆或者底面合一的涂料则不考虑附着力，主要目的就是功能作用，如可剥离涂料，是一种临时性表面保护涂料，不需要时很容易去除，防腐蚀施工中常见的可拆卸螺栓螺丝，法兰阀门等。混凝土底漆是靠涂料渗透程度，锚固作用来保证良好的附着力。因此，渗透效果和程度决定着底漆的粘结力。粘度的大小是底漆渗透到混凝土内部深度的关键，因此无溶剂底漆在当今现有技术条件下不建议使用到混凝土表面。因为无溶剂底漆固含量比较高，很难在混凝土毛细孔渗透，只是一种表面覆盖，容易造成脱层现象；另外根据相似相容原理无溶剂底漆很难与中间漆或者面漆相互混溶互穿，形成整体的胶结状态，容易造成涂层间分离或者起泡鼓包缺陷。所以无溶剂底漆只有进行技术创新，使用纳米材料，做到高固低粘的全渗透效果，才能应用到混凝土表面，既绿色环保又满足附着力要求。常用商品级混凝土底漆一般不需要稀释，就可以达到很好的渗透效果；但是如果混凝土自身问题或者打磨及清理效果不够理想，造成渗透效果不佳，相关施工人员为了增强渗透效果，就大量的添加稀释剂。最后造成环境污染，又不利于施工安全，导致施工成本增加并且上层涂料产生严重的鼓泡或者面漆难以干燥现象。底漆的作用本来就是填充找平混凝土毛细孔，内部应该是实实在在的“漆料”而非“水分”；当添加了大量稀释剂后，渗透力明显加大，但是“漆料”减少，稀释剂挥发时又留下空腔，很难形成“桩基锚固”效果，是中间层或者面层脱层的主要原因，另外稀释剂的大量挥发造成中间层和面层涂料干燥时间延长。稀释剂过量添加，很难满足毛细孔填充找平要求，费工费时，得不偿失，那么怎么样才能达到效果呢？笔者建议要根据混凝土具体情况做小样试验，确定是否需要添加稀释剂。根据经验，打磨清理后的混凝土涂刷二道底漆干燥后的表面呈现“不白不黑”色泽，如果发白说明混凝土空隙大或者稀释剂过量，此时要严格控制稀释剂添加量或者不需要添加；如果发黑说明底漆粘度较大需要添加稀释剂调整。一般底漆在粘度增大时可以适当添加稀释剂，如夏季或者高温环境下施工；但是添加量不可以超过10%。当然，稀释剂必须与底漆相配套或者是专用型，严禁使用不配套或者含水率高的稀释剂。
混凝土底漆使用油性涂料时必须保证混凝土含水率<6%，否则涂层会容易出现鼓泡脱层现象。如果混凝土含水率较高，要采取热风加温措施，让混凝土充分干燥。实际施工中，大部分采取使用水性底漆的方法。水性底漆有单组分和双组分两种，它们都是借助湿固化原理，让底漆中的化学成分与混凝土中水汽反应完成固化。干燥固化后的底漆可以有效的阻止混凝土湿气水分的挥发，形成一道防水防潮隔离层，为中间漆喝面漆提供良好的干燥面层环境。
花岗岩及大理石底漆使用基本与混凝土相似，打磨清理后立即涂刷底漆，阻断空气中的湿气水分再次进入毛细孔内。笔者在施工中发现一些防腐人员打磨基础后批刮腻子层，而非涂刷底漆，不知道什么原因。这种做法不符合科学，是“隔靴挠痒”本末倒置，也是发生涂层质量问题的错误工法。“底漆”就是最底层的涂层，是直接接触物体表面的，如果放在腻子层上面，根本没有实在的意义，也发挥不了“底漆”的真正作用。所以“底子比面子更重要”。根据经验和施工案例发现，在多孔不致密物体表面涂覆底漆采取刷涂的方法比喷涂的方法要好，而且渗透程度高，所以混凝土底漆效果发挥最佳的涂覆方法是：刷涂>辊涂>喷涂。
非金属表面底漆最难以附着的物体就是塑料，由于塑料（聚丙烯，聚乙烯）表面活性特别差，就必须对塑料表面进行清洗除油，打磨或者PP水，火焰，电熨处理后才能喷涂塑料专用底漆；其它如ABS/PS/HIPS/PC/PMMA/PC等分子中带有极性基团的塑料可以使用丙烯酸酸，聚氨酯，环氧等底漆，但是对于聚四氟乙烯氟塑料依然没有很好的底漆可以涂覆，需要涂料科研人员大胆创新，努力开拓，开发出更多的塑料底漆特别是氟塑料底漆，填补我们国家的塑料底漆技术空白。还有一种非常适用于涂层翻新，安全环保的底漆在防腐蚀项目中被广泛使用。如大庆石化研发的低表面处理（容忍性）底漆，可以涂覆于涂层翻新。这种底漆不需要彻底的去除原有各种旧的涂层，只需要清理表面浮灰油污，直接涂刷底漆。涂刷后的底漆牢固附着力高，可以和各种防腐面漆配套，是储罐钢结构管道等设备结构翻新的最佳涂覆材料，可以在易燃易爆不允许使用产生火花的环境下使用，简单方便，节约成本，安全有效。
随着防腐蚀涂料技术的快速发展，各种各样的底漆也层出不穷，包括高固低粘底漆，UV光固化底漆，水性底漆，低表面处理底漆，冷涂锌底漆，功能性底漆等等，为各种外层防腐漆（中间漆和面漆）提供了更多的底漆配套优选方案，也为整体防腐层质量的提高及长效的防腐性能提供了有力的保障。

（作者：赛化云防腐蚀技术总监 51防腐蚀论坛网资深版主  张作华  手机13671787959）