浅论冲砂表面粗糙度与涂层防腐质量

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摘要：钢材经喷射除锈后油漆，不仅表面清理完全，同时通过增加粗糙度扩大了底材与涂层的接触面积，增加了附着力，提高了涂层的防腐性能；但不当的喷射除锈形成的粗糙度，不仅会造成涂料的损耗，反而会降低涂层的防腐效果。因此，多大的粗糙度是最适合防腐涂层是本文探讨的中心。

关键词：喷射除锈 附着力 粗糙度 防腐

地球的温室效应、酸雨的不断加剧，气候环境的不断恶化，防腐工作的重要性也越来越突出。涂料防腐就是通过一种特殊的施工方法给被保护对象披上一层保护外衣，从而起到保护免受外界损害的效果，防腐效果的好坏将直接影响被保护对象的使用年限。涂料防腐效果受涂层配套、底材处理、涂料品牌、涂装方法和技术、环境等因素影响，据不完全统计，超过60%的涂装质量都是由于前期表面处理不当的原因引起的。由此可见，底材处理的质量是影响涂层保护效果的最主要因素。

目前最常用的、效果公认为最理想的表面处理方式是---喷砂处理，通过喷砂处理，我们不仅可以得到一个Sa2.5甚至Sa3级的清洁表面，同时也得到一个有一定粗糙度的表面。人们普遍认为：相同条件下，增加粗糙度就能增加涂层与底材的接触面积，从而增加涂层附着力，达到更好的防腐效果。这显然是一个误区，我们从以下几个方面进行

阐述和论证：

一、表面粗糙度的度量：

经喷砂处理得到的钢材表面是一个非常不规则的表面，有坡峰、坡谷。粗糙度评定传统方法是采用带有触针和千分表的粗糙度测定仪，但是这种测定法很难直观地说明问题，也很难准确测量。在实际工作中，一般都采用粗糙度比较板进行比较，目前最常用的粗糙度比较板有ISO8503标准的表面形状参照板，本篇中涉及的粗糙度测量采用的是拓片式测量方法。

二、如何获得一个合适的粗糙度：

我们已经知道，粗糙度表面是一个极不规则的表面，一旦粗糙度太大或选择的材料不适当，容易造成：坡谷太尖锐，涂料不容易渗透进去，待油漆固化以后在内部形成一个空间，容易造成从内而外的点腐蚀；坡峰太大，即粗糙度太高，容易造成涂层无法完全覆盖，从而是坡峰部位的涂层膜厚达不到要求而造成局部先腐蚀，同时一旦涂层流平性能不够，容易造成涂层表面不平而加剧腐蚀。

三、表面粗糙度与防腐效果的验证：

为验证并寻求粗糙度与防腐效果的直接、必然联系，我们采用了两种油漆在不同粗糙度下的盐雾试验进行对比验证，盐雾试验的判定标准为ASTM B117，具体试验情况及结果如下：

1、盐雾试验材料：

⑴试板：材质为Q235钢板，尺寸为133mm×67mm×2.5mm。

⑵油漆：无机富锌底漆（溶剂型）、喷涂环氧富锌底漆（溶剂型）。

⑶试验设备仪器：盐雾腐蚀试验箱FQY025。

⑷氯化钠：分析纯，5%NaCl溶剂。

2、盐雾试板制作：

按照ISO标准对钢板进行表面冲砂处理达到Sa2.5，按照GB/T1765—1979《测定耐湿热、耐盐雾、耐候性（人工加速）漆膜制备法》制板，按照涂层方案喷涂至规定膜厚，室温放置7d后，按照GB/T1771—1991《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》，在试板上沿对角线划叉形划痕，划痕处露出金属底板，再采用耐水自干漆封边，并对试板进行编号标识。

进行两组试板试验，A组喷涂无机富锌底漆，B组喷涂环氧富锌底漆,分别实验在相同漆膜厚度不同粗糙度情况下的耐盐雾试验情况。

每组选择不同粗糙度的8块试板进行对照试验，试板设计表面粗糙度与试板编号如下表所示：

3、盐雾试验情况记录：

a. A组试板试验

⑴涂层情况：喷涂无机富锌底漆（双组分），为确保涂层固化质量，涂层膜厚选择为60微米（±5微米）。

⑵检测相同涂层不同粗糙度的试板耐盐雾试验极限，每48小时检查试板情况，以试板表面起泡为试验结束标准，试验结果如下表：

⑶结论：A3～A5试验最理想

b.B组试板试验

⑴涂层情况：喷涂环氧富锌底漆（双组分），膜厚选择100微米（±5微米）。

⑵B组试板进行连续1000h的盐雾试验，结果如下表：

4、其他试验结果简述：

⑴不同粗糙度底材表面涂层的延展性：粗糙度越大，涂层的延展性性能变化不大。

⑵不同粗糙度底材表面涂层的柔韧性：粗糙度越大，涂层的柔韧性虽有所上升，但总体影响不大。

四、试验结论：

结合以上相关试验，可以得出这样的结论：⑴粗糙度不是越大越好，根据不同油漆需要、涂层膜厚有所不同；

⑵粗糙度过小或过大，都容易提前产生锈蚀，在粗糙度超过涂层厚度时，其盐雾性能急剧下降。

⑶油漆膜厚增加，可适当地增加粗糙度，总体不应超过90微米，以40～80微米为佳。

参考文献：

[1]杨芊.《表面粗糙度及表面形状的测量和描述》，《中国计量》，1998年07期；

[2]张祖文.王军.《提高环氧富锌涂料的耐盐雾性和稳定性》，《中国涂料》，2003年第S1期；

[3]季瑞峰.《验证富锌涂料各类标准适应性和耐盐雾性能的探讨》[J].《中国涂料》，2007（7）：17-21；

[4]虞兆年.《防腐蚀涂料和涂装》[M].第二版.北京，《化工工业出版社》，2002：118。