廣播電視發射臺站常用涂料的特性與應用

魯云駒 靳 蒼

（作者單位：云南省廣播電視局）

涂料的種類紛繁復雜，隨著工藝的更新，為滿足使用者不同的用途需求，涂料開發也分門別類，生產成本不斷降低，使用條件也越加便利。金屬漆是涂料中重要的一部分，在廣電行業被大量使用。面對不同使用環境，從品類越來越多的涂料中選擇效費比最高的一種，是施工方和建設方共同的需求。本文針對廣電行業常見涂料使用需求，總結了幾種金屬涂料特性，提供了適應不同用途的涂料參考。

1 涂料種類介紹

1.1 醇酸漆

醇酸漆是指將醇酸樹脂或改性醇酸樹脂作為主要成分，加入顏料、溶劑、助劑后研磨加工制成。此種類型涂料的固化原理為不飽和脂肪酸雙鍵的自動氧化誘導聚合作用，形成網狀大分子結構，固化成膜。早期，常加入溶劑汽油等溶劑，配制成溶劑漆使用；為達到環保標準，近來多在聚合物中加入親水基團和水可溶性基團達到水溶性目的，配置成水溶性漆使用。

常見商用種類有紅丹醇酸防銹漆、醇酸防銹漆、醇酸磁漆等。紅丹漆是一種特殊的醇酸漆，在其中加入了紅丹（鉛丹，Pb4O3）作為防銹顏料，不能長期儲存；醇酸磁漆因樹脂的性質稍不同、漆面光澤度更好而得名，常用作面漆使用。

施工時可以考慮采用醇酸防銹漆、紅丹防銹漆或環氧防銹漆作為底漆施工，之后采用醇酸磁漆作為面漆噴涂，共進行2至3次施涂。

1.2 聚氨酯漆

聚氨酯漆是指主要依靠氨酯鍵形成漆膜的一大類漆，市場可見的聚氨酯漆有單組分和多組分兩種。單組分漆由含有的聚酯與空氣中含有的水分反應固化成膜；多組分漆由分裝的固化劑與聚酯反應固化形成漆膜，也可能搭配有稀釋劑或穩定劑組分。

根據含羥基組分的不同可分為丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、環氧聚氨酯等品種，漆膜特性略有不同，用途也各有區別，但基本可以分為用于金屬防護的聚酯漆和用于石、木材料防護的聚氨酯漆。

漆膜自身反應基本不存在稀釋劑，所以成膜效率高，接近100%，可減少施涂次數。由于成膜反應與水分有關，對施涂環境的濕度要求較高。

1.3 無機富鋅漆

無機富鋅漆是較常用的重工業防腐涂料，有很好的電化學保護作用，化學穩定性好，并可長期在 400 ℃下使用，常用于熱力管道、煙囪、石油化工、造船等。漆膜通過鋅粒與金屬基底材料發生反應，硫酸鹽、磷酸鹽、重鉻酸鹽等無機聚合物最終成膜，在金屬表面形成防護涂層。一般呈灰色或銀色，依據成膜效果呈現光澤或無光澤硬質覆蓋面[1]。

無機富鋅漆通常為雙組分儲存，以無機聚合物作為一組分，以鋅粉和色粉作為二組分分裝。使用時需按比例充分混合均勻并反應30分鐘后使用，少量多次，隨時攪拌以防沉淀，并要濾除漆皮等雜質。該涂料對施工工藝和環境的要求較高，易燃、有毒、有害，常將其作為防銹底漆使用，之后再噴涂聚氨酯漆、環氧漆或乙烯漆作為面漆。

1.4 環氧漆

環氧漆又名環氧樹脂漆，是對組分中含有較多環氧基團涂料的總稱。一般至少含有環氧樹脂和固化劑等兩個組分，也有單組分自干型。環氧樹脂與固化劑發生反應后，形成網狀立體聚合物，將其他組分固定其中[2]。環氧漆在采用不同性狀環氧基團和不同組分后能產生不同性狀，可適應各種使用環境，常見的環氧漆種類有環氧樹脂底漆、環氧地坪漆、環氧富鋅漆等。

環氧漆使用需要按比例充分混合各個組分，并要隨時攪拌防止粘連，可按需加入稀釋劑。固化的環氧樹脂中的芳香醚鍵在紫外線照射下會產生降解斷裂，最終粉末化碎裂，不僅無法起到保護作用，還會影響其他漆層，因此戶外耐候性差，但在增加光保護層（如不透光醇酸面漆）后也可在戶外使用。另外，以環氧漆為基礎增加添加劑可開發出多個新品種，最常見的是作金屬材料的防護材料的環氧富鋅底漆。其以用環氧漆為基礎，加入鋅粉制成，有陽極保護效應。環氧富鋅底漆的國標要求是鋅含量為70%，但市面常見的品種一般鋅含量只有30%～50%，價格隨含鋅量變化，差距較大，采購時需注意。

1.5 氯化（氯磺化）聚乙烯漆

該涂料采用氯化或氯磺化改性樹脂、顏填料、助劑和溶劑混合研磨后制成，對樹脂的不同改性方法構成了不同名稱和用途。涂料依靠溶劑揮發成膜，因此干燥快，可在任意氣溫下施工，有與氯化橡膠相媲美的耐候性、耐臭氧性和耐水、耐酸堿、耐化學藥品 等性能。

氯化聚乙烯漆主要用于高化學腐蝕環境下的鋼結構和混凝土結構保護，涂裝工藝要求較高。由于現場溶劑的揮發量大，施工時需注意防火、防毒，遵守作業安全操作規程及有關規范。

1.6 有機硅耐高溫漆

有機硅耐高溫漆是由耐熱料、耐熱體質顏料、助劑等組成的。其中，耐熱料包含了改性硅樹脂、鋁粉等。有機硅耐高溫漆的漆膜形成類似環氧漆，將有機硅樹脂作為基料聚合形成漆膜，受熱達到300～500 ℃時基團會分解轉換成無機涂層。若加入鋁粉、陶瓷粉或玻璃料，無機涂層的耐熱度將進一步提升。隨著溫度的升高，涂層會向鋼鐵中擴散形成冶金層，提高耐腐蝕性。也正是因為以上原因，有機硅耐高溫漆施涂后，第一次耐高溫為200～250 ℃，幫助形成冶金層，之后耐高溫可達400～500 ℃。

本研究通過建立一套測定天然氣中重組分對MDEA溶液脫硫性能影響的室內實驗裝置，研究不同重組分對MDEA溶液吸收性能的影響規律，采用多因素方差分析篩選關鍵因素，并判定其影響程度大小，采用人工神經網絡建立天然氣中重組分不利影響的預測模型，準確找出天然氣中重組分不利影響與相關因素之間的隱藏關系，并確保此預測模型的誤差小于10%。

有機硅耐高溫漆一般自行固化成膜，工件溫度不高于80 ℃，施涂前需采用專用稀釋劑潤濕工件進行空氣噴涂、無氣噴涂或刷涂，全部施涂完畢、自然固化后加熱到180～200 ℃，烘烤半小時取出自然降溫再使用。

1.7 帶銹底漆

俗稱帶銹底漆，商品名稱為水性鐵銹轉化劑，主要成分為多元酸、膠凝劑、滲透劑。轉化過程如下：多元酸隨滲透劑進入紅鐵銹，與三氧化二鐵反應，轉換為四氧化三鐵或五氧化二鐵，之后與膠凝劑絡合，形成黑色保護層，可直接作為底漆使用。優點是不需要提前進行除銹處理，噴涂方便無污染，不影響鋼鐵性狀，與各類油漆結合力強、配合力好。缺點是工件表面的油脂影響反應，出廠帶防銹油脂的工件需除油使用；銹層會形成致密固結層，影響平整度。

銷售商為推銷產品，常用“不需要對銹層或原有漆層進行預處理”的說辭，但事實上常見鐵銹轉化劑采用去離子水作為滲透劑，反應深度最大為100 μm，無法透過較厚的鐵銹層或是防水的漆面與金屬面產生反應。在維護補漆過程中，如果遇到較厚的銹層或防水涂料，必須對表面進行預處理。鐵銹轉化劑形成的致密層厚度與保護性不足，只能作為底漆使用，必須覆涂其他種類油漆作為保護面漆。

1.8 氟碳漆

氟碳漆是以氟碳樹脂為主要成膜物質的涂料，又名特氟龍。有良好的耐高溫、低溫性能，聚合物含有的氟原子量分為三氟和四氟兩種，四氟效果最好。傳統氟碳涂料使用時需要極高的液化溫度，所以僅限于不沾涂層、醫療、航天使用，1982年才發明出可常溫使用的氟碳涂料。常溫特氟龍涂料作為高端防腐材料，被大量使用在高檔建筑廠房中，以保護鋼結構和混凝土，其特性可以做到免維護、自清潔和超長耐候性。有調查表明，中央直屬發射臺鋼塔在使用氟碳涂料后，年均節約維護費用10%，10年節約費用可再建一 座高塔[3]。

常溫氟碳漆為油性雙組分，價格較高，混合后需在5小時內用完，溶劑中含有大量有機揮發物，環境污染嚴重。涂層形成后剛性高，易出現開裂、蛻皮現象，需配合無機富鋅、環氧或聚氨酯底漆使用。實干時間24小時，但需等待7天完全固化后再使用。

由此可見，看似相同的涂料的組分稍有變化，其使用范圍、施涂方法、干燥條件、單價等特性都會有所不同（見表1）。

2 常見工作環境下涂料的選擇推薦

2.1 鐵塔維護

近年來，新建的廣播電視塔逐漸向更換原有塔方向發展，少見拉線式三腳塔，主要為鋁制和鋼制自立塔。

新建鋼制塔保護涂料的施工流程可采用以下步驟：（1）環氧富鋅漆施工；（2）環氧云鐵漆施工； （3）醇酸磁漆施工?；虿捎眯滦屯苛戏计?，用以下步驟操作：（1）帶銹底漆施工；（2）環氧富鋅漆施工； （3）氟碳漆施工。第一種是傳統鐵塔施工方法，成本較低，但保護效果明顯不如第二種。

表1 各種涂料性能總結

新建鋁制塔通常可以不作保護，鋁材形成的致密氧化層可自行保護。若必須涂裝，可采用以下做法： （1）鋁材專用磷化劑處理；（2）環氧富鋅漆； （3）聚氨酯漆。

全壽命價格對比。以常見89米級四角自立塔為例，塔身采購與基礎建設成本約80萬元，為固定費用。如果采用帶銹底漆加醇酸面漆進行建造維護，建造時油漆施工采用一遍帶銹底漆、兩遍醇酸面漆的方法，需費用約4萬元。鐵塔使用中每兩年維護一次，包括全塔檢查、脫漆點帶銹底漆施工、全塔涂刷醇酸面漆。首年需要維護資金約3萬元，逐次記10%遞增至4.5萬元， 鐵塔全壽命40年的維護經費需要約82萬元。如果采用氟碳漆進行建造維護，建造時油漆施工采用滿批專用膩子、拋光、空氣噴涂氟碳漆的施工方法，需要費用約8萬元。鐵塔使用中，每兩年維護一次，僅需緊固螺栓并對脫漆點進行少量補漆，每次維護費用1萬元，鐵塔全壽命40年的維護經費需要約20萬元。

綜上所述，采用氟碳漆施工，鐵塔全壽命成本為100萬元；而采用傳統醇酸漆施工，雖然建造時涂料成本節省一半，但鐵塔全壽命成本達到162萬元，遠高于采用氟碳漆施工鐵塔的使用成本。隨著近年來人工費用激增，維護成本的差距將越來越大。

2.2 金屬容器維護

這里以中型車用垃圾箱為例，介紹維護方式及效費比情況。垃圾箱的采購成本通常被控制得比較低，常見報價為1 000元左右。材料常采用1 cm左右的鐵板焊接成型，僅噴涂一層或兩層醇酸漆進行保護和裝飾。但是，其工作環境惡劣，酸堿腐蝕多，劃傷磕碰多，一旦缺乏養護很容易銹穿報廢。

參考維護過程如下：（1）內外清洗；（2）砂輪機除銹；（3）銹穿點補焊；（4）輥涂帶銹底漆； （5）24小時后噴涂醇酸漆。每個8 m3的垃圾箱維護需要約10工時，材料費用150元。每兩年保養一次，可明顯延長使用壽命，由3～5年，延長到10年。

2.3 建筑保護

建筑保護涉及地面保護、墻面保護、金屬外露點保護等。

地面保護采用環氧地坪漆或聚氨酯地坪漆，一次性自流平，防止滲水，保護水泥地面在一般重壓不開裂，在水泥地面施工完成后施涂，3～5年維護一次，不需要預處理，直接自流平。

墻面保護采用環氧墻面漆、乳膠外墻漆等材料，造型施涂或直接噴涂、輥涂均可。

金屬外露點在天線施工過程中非常常見，包括主動打入的固定螺栓、建筑原有的槽鋼層外露和地線外露點。固定螺栓和槽鋼屬于重點防銹點，可在維護鐵塔的同時采用醇酸漆進行保護。接地線保護需注意不能改變其導電屬性，不能采用氟碳漆保護，只能采用帶銹底漆和醇酸漆保護。

3 結語

涂料隨著化學技術的進步日新月異，防護性能也今非昔比。為工件和防護對象選擇適合其工況的防護方法和涂料，能夠合理延長其使用壽命，節約費用。廣電工作人員在掌握傳輸設備行業動態的同時，也應積極了解跟基礎設施維護相關的涂料行業新技術、新動態，保障基礎設施的維護，合理節約成本，提升維護水平。