耐蝕導(dǎo)靜電復(fù)合層在退漆車間地面的應(yīng)用

李根成

（上海孟泰環(huán)保工程有限公司，上海200093）

國(guó)內(nèi)某著名機(jī)場(chǎng)之大型維修機(jī)庫(kù)，有波音747飛機(jī)之退漆車間。飛機(jī)大修，大體上要退去原漆，再噴上新漆。退漆劑腐蝕性強(qiáng)、溶解性強(qiáng)，則退漆效果好，但對(duì)環(huán)境要求也高，這里即是對(duì)車間地面要求高。退漆劑化學(xué)組成列于表1。

表1 退漆劑化學(xué)組成Tab.1 Chemical components of the stripper

該退漆劑含溶劑、酸性物質(zhì)，溶解性、腐蝕性強(qiáng)，對(duì)腐蝕的防護(hù)性要求很高。客戶向多家專業(yè)防腐蝕公司征集樣品進(jìn)行試驗(yàn)，少有合格。我們也向客戶送樣多個(gè)，僅有一種耐蝕。客戶要求根本解決腐蝕問題，同時(shí)要求材料防火以解決安全問題，因此不滿足于供貨商提供的歷史數(shù)據(jù)和業(yè)績(jī)。客戶向供貨商提供了退漆劑樣品，希望通過試驗(yàn)提供可靠解決方案并在一定程度上參與試驗(yàn)過程。

本工作從客戶的問題出發(fā)，通過試驗(yàn)給出解決問題的方法，然后進(jìn)行工程實(shí)踐，由試驗(yàn)和實(shí)踐給出問題答案，并得到了改進(jìn)型的產(chǎn)品。

1 試驗(yàn)

1.1 試樣及耐腐蝕試驗(yàn)

為確定防腐蝕方案，我們用三個(gè)試樣進(jìn)行了如下試驗(yàn)。

三個(gè)試樣在試驗(yàn)前的尺寸（長(zhǎng)寬厚）均為60mm×20mm×3mm，且都由增強(qiáng)材料與合成樹脂液復(fù)合而成。增強(qiáng)材料均為兩層450g／m2的玻璃纖維氈和一層30g／m2的玻璃纖維表面氈。試樣1即Asplit 846，棕黃色，由增強(qiáng)材料與改性環(huán)氧樹脂復(fù)合而成，試樣2即Asplit VEL，淺灰色，由增強(qiáng)材料與改性乙烯基酯樹脂復(fù)合而成，試樣3即Asplit LC，黑色，由增強(qiáng)材料與改性酚醛樹脂復(fù)合而成。

從客戶處得到退漆劑，置于廣口瓶中，然后將上述試樣放入瓶中封閉浸泡，進(jìn)行耐蝕試驗(yàn)。時(shí)間為45d（2005年9月9日～10月24日），溫度為常溫。過后傾去退漆劑，用自來水洗凈、置于瓷板上、晾干，見圖1。

圖1 浸泡試驗(yàn)后的試樣，試驗(yàn)前的樣塊形狀和尺寸均與本圖LC樣塊（VEL）的相似Fig.1 Three samples after soaking，and the original samples′sizes and shapes were similar to LC-the black one in the upper-middle of the picture

由圖1可以看出，試樣1（846）和試樣2（VEL）都已膨脹并腐蝕嚴(yán)重，而試樣3（LC）保持原狀，基本沒有被腐蝕。一般增強(qiáng)材料可耐退漆劑，VEL中的灰色填料也耐蝕，但環(huán)氧樹脂和乙烯基酯樹脂都被溶解，不耐退漆劑。根據(jù)耐腐蝕情況，隨后選擇Asplit LC作進(jìn)一步的試驗(yàn)。

2 確定方案

2.1 機(jī)械負(fù)荷與導(dǎo)靜電表面

考慮到波音747飛機(jī)的自重（140噸以上）及退漆作業(yè)等因素，防腐蝕地面要有足夠的耐重載能力。Asplit LC復(fù)合層的抗拉強(qiáng)度之前有過測(cè)試，不低于75MPa，基本滿足要求。關(guān)鍵是基體鋼筋混凝土強(qiáng)度要在C30（即混凝土立方體抗壓強(qiáng)度為30N／mm2）以上。

此外，為安全考慮，客戶要求所推薦系統(tǒng)表面可導(dǎo)靜電，避免電火花產(chǎn)生。此處面層用玻璃-碳纖維混紡織物與Asplit LC改性酚醛樹脂溶液膠合，表面電阻和體積電阻均低于106Ω，符合要求。

2.2 方案確定

綜合考慮耐腐蝕、導(dǎo)靜電、耐重載等技術(shù)因素，并考慮成本等經(jīng)濟(jì)因素，最終確定防腐蝕方案為改進(jìn)型Asplit LC復(fù)合層系統(tǒng)，系統(tǒng)情況列于表2。原Asplit LC復(fù)合層系統(tǒng)情況列于表3。

表2 改進(jìn)型阿斯普里特LC復(fù)合層系統(tǒng)說明Tab.2 Description of modified Asplit LC laminate system

表3 原阿斯普里特LC復(fù)合層系統(tǒng)說明Tab.3 Description of standard Asplit LC laminate system

在此，對(duì)改進(jìn)系統(tǒng)與原系統(tǒng)（試樣3LC）的構(gòu)成稍加比較：增環(huán)氧樹脂底涂料保持，因酚醛樹脂會(huì)腐蝕基底混凝土；增強(qiáng)材料變薄，由兩層450g／m2變?yōu)閮蓪?00g／m2；增加銅條；面層增厚并具導(dǎo)電性能，由單層30g／m2變?yōu)閱螌?80g／m2。膠粘劑增加5%；總厚度基本未變；玻璃-碳纖維混合織物價(jià)格約占系統(tǒng)材料價(jià)格的35%，改進(jìn)系統(tǒng)的材料成本較原系統(tǒng)提高約40%。

另外，原系統(tǒng)（試樣3LC）所代表的標(biāo)準(zhǔn)Asplit LC復(fù)合層于1980年代開始研發(fā)、使用并逐步改進(jìn)，1987年獲德國(guó)建筑技術(shù)院（DIBT）官方批準(zhǔn)證書用于水環(huán)境保護(hù)，屬成熟產(chǎn)品，非本文研究范疇。本試驗(yàn)只針對(duì)這種系統(tǒng)的改進(jìn)以滿足客戶要求。

3 工程應(yīng)用一期

3.1 工程應(yīng)用一期

維修機(jī)庫(kù)單個(gè)退漆車間面積超過一萬m2。2009年，客戶決定在機(jī)身、機(jī)翼下地面及周圍地溝等退漆劑直接面對(duì)的約3 300m2區(qū)域施工改進(jìn)型Asplit LC系統(tǒng)。材料均為德國(guó)進(jìn)口，施工由國(guó)內(nèi)某專業(yè)公司執(zhí)行，材料商還派一名德國(guó)監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工兩周。現(xiàn)場(chǎng)照片見圖2～圖4。此次施工在2009年7月進(jìn)行，次月投用。

圖2 導(dǎo)電銅條施工Fig.2 Installation of conductive copper band

圖3 玻璃纖維-碳纖維混紡織物的施工Fig.3 Installation of glass-carbon hybrid fabrics

圖4 完工后退漆車間改進(jìn)型Asplit LC地面（深色為飛機(jī)投影部分）Fig.4 Floor of stripper＇s workshop after the installation of modified Asplit LC laminate（on the shadow of the air plane，dark colour）

3.2 應(yīng)用情況

次年11月再去現(xiàn)場(chǎng)，了解使用15個(gè)月后的情況。圖5～圖7是現(xiàn)場(chǎng)照片。

從15個(gè)月的使用情況看，客戶對(duì)系統(tǒng)的耐腐蝕、耐載、導(dǎo)靜電等性能較為滿意，準(zhǔn)備在該公司更多機(jī)庫(kù)地面及分公司推廣使用。

圖5 機(jī)庫(kù)退漆車間地面（改進(jìn)型Asplit LC復(fù)合層系統(tǒng)）情況，灰塵覆蓋Fig.5 Stripper＇s workshop floor（with modified Asplit LC）in a hangar after 15months′use，covered by dust

圖6 去塵后的機(jī)庫(kù)退漆車間地面，使用15個(gè)月后，情況良好Fig.6 Stripper＇s workshop floor（with modified Asplit LC）in a hangar after 15months′use，removing dust，with good surface

7 同期其他材料所做地面，遇退漆劑飛濺已致腐蝕起殼Fig.7 Floor using other materials，and corrosion and de-bonding happened when exposed to splashing stripper

4 耐火試驗(yàn)與工程應(yīng)用第二期

4.1 試樣

樣板制作：6mm厚鋼板＋Asplit 846環(huán)氧樹脂底涂料＋450g／m2玻璃纖維氈與Asplit LC改性酚醛樹脂膠粘劑復(fù)合層＋280g／m2玻璃-碳纖維混紡織物與Asplit LC改性酚醛樹脂膠粘劑面層。試樣尺寸為300mm×150mm×9mm。

4.2 耐火試驗(yàn)

（1）懸掛噴火，即懸掛樣板，用汽油噴燈對(duì)準(zhǔn)樣板燃燒，時(shí)間90s，溫度550℃。自然冷卻3min后，用抹布擦拭，要求無異常。

（2）潑油燃燒，即將試樣平放，將燃油潑在表面，點(diǎn)火燃燒。兩次潑油，分別燃燒30s，火焰溫度175℃，待自然冷卻后，要求樣板表面無異常。

此處稍加說明。關(guān)于基底，主要有混凝土和碳鋼兩種，這里的耐火試驗(yàn)針對(duì)復(fù)合層，基底選擇體積小且強(qiáng)度高者即碳鋼；而此前的耐蝕試驗(yàn)無基體，同樣因?yàn)樵囼?yàn)針對(duì)復(fù)合層。此復(fù)合材料含有有機(jī)聚合物，不屬不燃物；但耐腐蝕性能優(yōu)異，如果上述試驗(yàn)證明此材料難燃，客戶也能接受，因?yàn)樵囼?yàn)的參數(shù)和實(shí)際工況的參數(shù)十分相似。

4.3 工程應(yīng)用二期

基于此前的成功應(yīng)用及此次耐火試驗(yàn)被認(rèn)為合格，在2011年，該客戶再次選擇改進(jìn)型Asplit LC復(fù)合層系統(tǒng)用于其維修機(jī)庫(kù)的退漆車間地面，面積1 800m2。

5 結(jié)論

客戶對(duì)所選系統(tǒng)有耐腐蝕、耐重載、導(dǎo)靜電、難燃（符合消防要求）等多方面要求，因此公司原來的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和工程實(shí)踐案例已不適合參照，除參考原Asplit LC復(fù)合層系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)和工程業(yè)績(jī)外，我們還用退漆劑樣品專門進(jìn)行了耐蝕試驗(yàn)，并制作樣板進(jìn)行消防耐火試驗(yàn)。由此得到改進(jìn)型的Asplit LC復(fù)合層系統(tǒng)，試驗(yàn)結(jié)果表明，能滿足客戶多方面的要求。

一期3 300m2的工程應(yīng)用證明改進(jìn)型Asplit LC復(fù)合層系統(tǒng)是合適的。二期時(shí)客戶又選擇1 800m2改進(jìn)型Asplit LC系統(tǒng)，使用至今良好。

從試驗(yàn)至今，十年過去了，此客戶還是用原來的退漆劑，而且推廣到其分公司，而改進(jìn)型Asplit LC的進(jìn)一步應(yīng)用也在商討之中。至于Asplit LC改進(jìn)成功四年后才開始使用，主要原因是客戶工期推遲，還有就是價(jià)格偏高，所以降低成本也就成為今后努力的方向。