表面处理介绍

        一、工业建筑基本原则

         不论是对于金属和混凝土工业涂装的防护来说,表面处理都是影响性能发挥的重要因素。表面处理包括

       （1）去除表面污物的预清洁

      （2）达到要求的表面清洁度

       （3）形成使涂料的紧密附着的粗糙度。

低劣的表面处理会使附着力不足或形成渗透性起泡，导致灾难性故障或使涂装寿命明显缩短。（如从10年降低到3年）

         二、表面清洁前的准备工作

       在开始实际清理表面之前,所有的修补和维修工作都必须完成:

       钢结构：研磨焊缝，磨平锐边，填补凹点

       混凝土：补坑，填补钢筋上的裂缝和小孔。钢结构上的锐边会将涂料拉薄，必须用研磨或用砂打薄。

       内角部分必须全部填充，这些地方可能会积存过多涂料，不利于固化。裂缝和小孔必须焊接堵实，因为这些地方难以涂刷，容易加速腐蚀。

      焊缝也可能有尖锐的突出物，也需要打磨掉。焊接飞溅物松散地附着于表面，也需要在涂装前刮除或打磨掉。

       三、引起涂装系统功能过早退化的表面污物

       引起涂装系统功能的过早退化表面污物包括：铁锈、氧化皮、油脂、灰尘、可溶性盐、水、涂料粉化、松散、剥落、起皮的涂料。

       1、铁锈

       铁锈是钢的腐蚀产物（氧化铁），为达到更佳的涂装性能，必须将松散和紧附的铁锈除去。铁和水、氧气反应（腐蚀）并膨胀而多孔的底材并不适合涂料施工。被称为“过锈底漆”（或锈蚀转化器）的性能比在清洁的钢铁表面施工的涂料要逊色很多。

        2、氧化皮

       氧化皮是在热轧过程钢铁表面形成的蓝色有光泽的氧化物。虽然最初附着很紧密，但很快会起皮，裂开，不再紧密附着。除非在涂料施工前全部清理干净，不然它会导致涂料开裂，暴露底部钢材。钢材对氧化皮来说是阳极，两种不同金属的结合加快了腐蚀的进行。

       3、油脂

       即使表面很薄的一层不易发现的油脂，也会妨碍涂料的紧密附着。

        4、尘土

       尘土也会妨碍涂料的紧密附着，必须全部清除干净。

        5、水

        涂装前的表面必须干燥。潮气不仅会在涂装前造成闪蚀也会在涂装后加速金属的腐蚀。水也会妨碍有机涂料在金属或混凝土表面的正确“浸湿”。

        6、可溶性盐

        外表面的可溶性盐是来自空气的沉积。它们在喷砂或手动工具清洁后甚至涂装后仍然存在，并会导致起泡，加速覆膜后的腐蚀。在SSPCTU4“基材可溶性盐的现场补救和分析方法”里所描述了大量的现场分析情况。目前还没有制定不同环境下，不同类别的涂料对可溶性盐的容忍度。

         7、涂料粉化

太阳紫外线会使所有外部有机涂料在某种程度上粉化。粉化是涂料表面有机基料退化后形成的，所有的粉化的涂料必须在涂装前清除干净。

        8、松散、剥落、起皮的涂料

        进行涂料维修之前，必须将旧的松散的涂料全部清除。在清除任何旧涂料前必须确认旧的涂料是否含有大量铅或其他有毒物质，如果是，必须对工人，工作区域和周围的环境采取预先保护措施。

          四、表面处理的方法

         这里有很多钟表面处理的方法，经常使用的有：去油脂法（SSPC-SP1）；手动或动力工具清洁法（SSPC-SP2和SP3）；化学脱漆法（SSPC-TU6）；喷砂法（干和湿）（SSPC-SP5，SP10，SP6，SP14，SP7）；水清洗和水喷射法（SSPC-SP12）；去油脂法（SSPC-SP1）；

        1、污染表面的油脂可以用以下的方法去除，包括；溶剂清洁法；蒸汽清洁法；碱清洁法；

        1）溶剂清洁法

        溶剂清洁法是去除表面油脂最主要的方法。一些溶剂性涂料可以溶解表面薄的油脂沉积物，使其与涂料混合且并无任何不利影响。但对于重油脂沉积或含水性涂料、无溶剂涂料却不适用。溶剂清洁一般用抹布，一旦弄脏可以频繁更换。最后一道清洗一般都用新溶剂，如石脑油。有机溶剂严禁接触眼睛或皮肤，严禁附近有火星或明火，严禁非必要的吸入。溶剂清洁后的金属，一般需要在涂装之前再次清洁。

        2）蒸汽清洁法

        蒸汽清洁法是去除油脂的另一有效方法。可以在蒸汽中增加商用清洁剂，提高清洗能力。除此之外，蒸汽清洁法还可以去除涂装后表面的灰尘和尘垢。蒸汽清洁的钢结构，在涂装前要求用其他的方法再次清洁。

        3）碱清洁法

        碱清洁法通过湿润、乳化、分散油脂达到有效清洁的目的。此法可能会和金属如铝、锌或木材、混凝土产生化学反应。

        清洁剂/水清洁法

        较轻的表面油脂沉淀，家用水状清洁剂就足够了，它们很少会对基材产生不利作用。

        2、手动工具清洁法（SSPC-SP2）

        手动工具只能清除松散的涂料、锈和氧化皮。手动工具效率低，因此最常用于小范围的清洁。手动工具包括刮刀、金属丝刷和磨沙机。

        3、动力工具清洁法（SSPC-SP3）

        动力工具（电动和气动）是对手动工具的动力驱动复制以达到更快的清洁能力。包括：磨砂机、研磨机、金属刷、凿锤、去垢器和针枪。一些工具有真空管连接，有助于减少空气污染和回收清洁过程中的碎片。动力工具通过撞击或研磨或两种方法共同作用。采用动力工具清洁法要比手动工具清洁成本低多了，喷砂过程中产生对环境污染的粒子也会少很多。因此手动工具只建议在小范围或损坏修补时使用，对大面积的污染物不适用，特别是如果采用表面容忍性的油性涂料更不建议使用。

       滥用动力清洁工具也会磨光金属表面而不是形成粗糙度不利于涂料的附着。根据SSPC-SP11规定特殊的动力工具，如重型旋转拍打冲击工具可以去除所有可见污物并形成粗糙度，同时也附有HEPA真空管回收制造的尘粒。

       4、化学脱漆法（SSPC-TU6）

       化学脱漆法主要用于住宅，偶尔也用于工业构件，碱性脱漆对去除油基涂很有效，而溶剂类型的脱漆剂对于去除乳胶涂料比较有效。对于油性和乳胶胶合的涂料必须采用两种方法。脱漆剂通常含有增稠剂，可以提供更长的溶剂或化学性接触时间。有的区域还要覆盖一块塑料来延长接触时间。化学脱漆法是去除旧的含铅涂料的方法之一。

       5、选择性胶粘释放剂（SARA）

       SARA是相对较新的化学脱漆剂。这些水性大乳胶分子的溶剂有以下性能：

        相对毒性低；生物降解；可以清除不容类型溶剂的多个涂层；没有特别的气味。

        可以用刷子、浸蘸水法、喷涂等方法施工，但对高交联热固性涂料如酚醛环氧树脂,亚乙烯基效果较差

        五、喷砂

       喷砂通常是钢材或金属表面处理的最好方法。喷砂清洁法于其他清洁方法相比会明显增加涂装的使用年限。高速喷砂粒子可去除掉除必须在喷砂前用溶剂法清洁的油脂以外的所有锈、氧化皮、尘垢和旧涂料。喷砂方法同时也产生了足够的粗糙度，有助于涂料的附着。铝或其他软金属要求采用软性喷砂（如塑料粒子），除去旧涂料而不伤害金属表面。对于混凝土喷砂必须小心处理，以免损伤建筑物。空气喷砂和离心喷砂将在本单元的其他地方做介绍。特别是去除含有铅的旧涂料,必须加以适当控制,清除过程中产生的尘土粒子必须回收到适当的容器中。为了防止在喷砂过程中产生的尘土粒子对空气的污染，有如下几种控制方法：真空喷砂、工厂离心喷砂、喷砂间、喷砂橱、海绵喷砂、湿喷砂

      1、湿喷砂

       在喷砂流里注入水流来控制喷砂过程中产生的尘土粒子。喷砂和水流可以同时使用，也可以在水流清洗了表面氧化皮后使用。

SSPC-TR 2/NACE 6G198描述了三种湿喷砂清洁方法：

 放射状水注入（水成环状）

同轴水注入（水直接引进喷嘴中）

泥浆喷砂（水在喷嘴上部分引入空气/喷砂流中）

       2、水清洗和水喷射法（SSPC-SP12）

       水清洗和水喷射法主要用来清洁金属和混凝土表面。低压水清洁法（LPWC）需要的压力达到5，000PSI，为达到更好的清洁效果，可以加热水并添加清洁剂。LPWC有时也被叫做动力清洁法，对清除表面尘土和可见霉菌效果理想，对周围的木制品和混凝土/砖建筑没有损坏。高压水清洁法（HPWC）的水压要求在5，000到10，000PSI。高压水喷射（HPWJ）水压要求10，000到25，000。有些认为压力达到30，000PSI就应该切断。对压力超过这个极限的，称为超高压水喷射法（UHPWJ）。水清洁法和喷砂法相比的优点是可以除去将引起涂料渗透性起泡的可溶性盐。所有的水清洁方法中，经常需要加入腐蚀抑制剂防止钢材的闪蚀，对一些防护性涂料，则不需要。环境可接受的抑制剂包括：钠、磷酸盐、亚硝酸盐。

        六、不同的污物推荐使用的清除方法

      下面所列的是清除不同污物最好的方法

       清洁方法                             污物

       去油脂法                             油脂

       动力清洗法                         污垢和霉菌

       手动和动力工具清洁法     松散的锈、氧化皮、松散涂料

       低压水清洁法                     尘垢和霉菌清洗

       高压水喷射法                     海洋污物、松散的锈和涂料

       超高压水喷射法                 锈，附着紧密的涂料

      喷砂法                                  绣、氧化皮、附着紧密的涂料

       七、金属的建议清洁方法

      不同的金属有各自最好的表面处理方法，主要取决于金属的硬度。

1、钢铁

最有效地清洁未涂装钢铁的方法是在喷砂后采用溶剂清洗或蒸汽清洁法。实际上SSPC标准对于手动和动力工具清洁和喷砂前都要求先溶剂清洁。对损坏区域的清洁建议用喷砂法。水喷射和水喷砂也是很好的选择方法，特别是不能接受干喷砂的区域。其他方法，如手动或动力工具清洁法，比较适用于小范围的维修。

2、镀锌钢材

因表面的条件不同，对未涂装过的镀锌钢材的建议清洁方法各不同。对新的干净的镀锌板简单溶剂清洁就足够了，这样可以清除任何为镀锌板户外储存而使用的防护油。其他暂时性的防护措施如铬酸盐处理，必须采用生产商推荐的方法清除。环氧和乳胶涂料无粗糙度要求，可以在光滑、干净的镀锌板表面紧密结合，但有些施工人员认为有必要采用磷酸或其他化学处理。

3、铝和其他软金属

新而干净的铝和其他软金属可以用溶剂清洗充分清洁。尘土和松散的腐蚀物可用清洁剂去除干净；旧涂料可以用塑料粒子或其他轻喷砂方法清除而用粗粒子（钢珠或钢丸）喷砂法会损坏软金属表面。这些金属表面可以先清洗以增加对油性或乳胶涂料的附着性。

4、合金钢

低合金钢一般不需要通过涂装来防护，但要依靠所形成的自然氧化膜。如果需要去除不明显的锈斑进行涂装就需要高压或超高压水喷射法。为达到表面粗糙度，还要求增加喷砂粒子。一般采用钢结构通常使用的涂装系统。

不锈钢涂装的目的是为了满意的外观。为使得底漆和不锈钢或其他硬金属紧密附着，需要足够的粗糙度，通常用坚硬的非铁喷砂粒子，如氧化铝、石榴石、金刚砂。

5、混凝土/砖建筑的建议清洁法

清洁和涂装之前必须保证混凝土建筑物坚固，任何表面缺陷都及时修补好。混凝土的表面处理在第7单元“混凝土表面涂装”SSPC-SP13/NACE 6“混凝土表面处理” 有详尽描述。清洁之前，混凝土建筑物坚固，任何表面缺陷都及时修补好。第7单元“混凝土表面涂装”中还介绍了混凝土表面处理的其他相关问题。清除混凝土表面松散污物用低压水清洗或蒸汽清洗（ASTMD4258）；旧涂料或其他附着紧密的物质用高压水清洁法（ASTMD4259）。喷砂法(ASTM D 4259和D4261)或酸蚀法(ASTM D 4260)也可为混凝土/砖建筑提供表面清洁和适当的粗糙度。当心避免采用高压水清洗或喷砂法。喷砂前可用清洁剂或蒸汽去除油脂，溶剂清洁法只能将油脂渗透到混凝土里。对于使用非水性涂料，混凝土建筑物表面必须干透。塑料覆盖法（ASTM D 4263）是用来发觉建筑物潮气最普遍的方法。

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