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技术文章

鳞片胶泥(涂料)在夏季极限高温和 冬季极限低温下施工

25.15.1冬季极限低温施工典型棘手问题及解决对策

(1)现状及现象:

冬季玻璃鳞片胶泥凝胶时间太慢,由于现场多为双组分,施工单位的朋友并不是完全是做鳞片胶泥的朋友(做的人多少会懂得多点),于是就拼了老命往里面加固化剂(俗称白水,过氧化甲乙酮),但现场把握起来还是非常难,干得太慢!

问题更为严重的是面漆,不管怎么多加固化剂,其结果就是发粘,但瓢里面的桶里面的面漆又固化了,甚至开裂了,面漆就是固化度上不去,发粘严重。

冬季厚”,尤其是鳞片胶泥,非常稠,刮起来太费劲,有什么更好的办法?

(2)原因分析

乙烯基树脂固化机理是自由基固化,这是一种需要靠热量去维持,并且对热量非常敏感的固化方式,所以说,温度低,固化慢这个本质是无法去改变的,我们能做的是首当其冲位的是:如何在低温下,优化树脂或胶料、促进剂、固化剂的三者的比例达到理想的固化程度和效果

二位,我们能去做的是:如何针对冬季极限低温,尤其是现场碳钢基材的温度更低的情况下,配制更优化合理的促进剂,这里一般指的是冬季的互配促进剂,里面是含有加速剂

三位,我们能去做的是:如何针对冬季极限低温,尤其是现场碳钢基材的温度更低的情况下,使用固化效果更好,尤其是后程固化效果更好放热更高的过氧化甲乙酮或其他固化剂,甚至去使用互配固化剂。

四位,我们能去做的是:根据制造玻璃鳞片胶泥所使用的原材料树脂,去针对性使用促进剂、固化剂以及去调配配方。每一个厂家的乙烯基树脂都不尽相同。详细后文解释。

五位,我们能去做的是:针对面漆,面涂,如何去和胶泥区别性对待,优化促进剂、固化剂、液蜡的配比。

六位,我们能去做的是:尽量避开潮湿,晚上等条件施工,在尽可能的情况下,改善现场施工的条件。这个在冬季,难度真的好大。

(3)建议(部分针对对象为施工方、部分针对对象为胶泥制造方)

不管采用的是哪个厂家的树脂去做鳞片胶泥和面漆,冬季时,默认大家没有现场加热设备等更好的外部条件,建议做以下几个方面的工作:

不要仅仅靠现场多加固化剂来解决极限低温下材料凝胶慢的问题,一定要在工厂制造鳞片胶泥时和面漆时,促进剂就要多加,具体加多少,需要鳞片胶泥厂家去试验确认,每家用的促进剂树脂都不一样,不好一刀切去说一个具体的数字比例。正常情况比如日系技术树脂(R-806EXOY-8003EXH-630EXOY-8071)和日系鳞片胶泥技术路线厂家,冬季的促进剂Pro-EX加入量要达到树脂量的1%(如果稀释一倍后的OY-1308则需要2%),甚至以上,才能保证现场胶泥用固化剂去调凝胶时间的范围比较宽,但绝对不至于现场要加5%以上的这么夸张的比例的固化剂V388如果走国内其他厂乙烯基树脂(如我国台湾省的上纬公司901)为树脂的技术路线的下游客户,冬季的促进剂SW-1305加入量要达到树脂量的3.0%,甚至更多,才能保证现场胶泥用固化剂去调凝胶时间的范围比较宽,不至于现场要加5%以上的这么夸张的比例的固化剂甲乙酮

可以施工现场带配套部分促进剂,避免现场凝胶太慢,可以去补加一些促进剂。这个是目前绝大部分干工程的的方法,也是比较实用的方法。

一定谨记:现场不能仅仅靠多加固化剂去解决,一定是促进剂、固化剂联动去解决。这个原理务必记住,才能在现场配料是游刃有余。

一定谨记:在大面积施工上料前,务必做小实验确认凝胶时间,并且这个试验不是在桶里面或者瓢里面单独做的,现场一定要如下操作去实际确认:

(a)首先用瓢取大致1kg0.5kg的胶泥或者面漆(默认是加好了促进剂的胶泥或面漆),按照胶泥材料供应商给的建议以及配套提供的固化剂,去加入一定量的固化剂,冬季一般都要加到胶泥量的2%以上,甚至4%。搅匀,取部分胶泥或面漆抹到碳钢表面或基材表面去,胶泥大致1mm左右即可(面漆可以直接倒在地面或基材观察),瓢里面也不要倒掉。观察瓢里面的材料初凝时间,这个就是大家施工的可操作时间。这个时间肯定短于基材表面的初凝时间,因为瓢里面的物料集中,热量不易散发流失,初凝更快。瓢里面材料凝胶时间好是控制在30min~45min,冬季不建议超过45min,一旦超过45min,最终基材表面的胶泥和之后上的面漆的实际凝胶时间就长了,很容易出现最终固化不良。这种现象在使用前面所讲过的SW-901,更容易出现,使用日系昭和体系树脂,相对而言会好很多,这个会在后文中讲到,这是因为树脂固化特性不一样导致的。但是笔者还是建议冬季瓢里面的初凝时间不要超过45min,避免不必要的麻烦。

(b)其次如果前面试验做下来,瓢里面时间确实太长,比如超过60min,好的建议是:材料商配套的材料里面也有促进剂,再去按照胶泥量或面漆量的1%以内(具体问材料供应商即可)去补加促进剂到胶泥里面去(面漆可能补加促进剂的量更大些),搅匀之后再用固化剂去做实验。最后的原则还是操作时间30min~45min

劣质的过氧化甲乙酮的双氧水含量太高,而真正起到固化作用的过氧化甲乙酮,以及过氧化甲乙酮二聚体含量又很低(这个高了成本就高),这就会导致树脂或胶泥是凝胶了,但实际上后程固化放热上不去,最终出现固化橡皮泥一样。如果选择采用过氧化甲乙酮MEKP固化剂,建议大家不要选择太差的,最低要求也V388这样品质的过氧化甲乙酮,当然更好则更没问题。

在冬季时,胶泥供应商也可以在MEKP里面去互配其他的中高温固化剂(如TBP、TBPOTBPB等),这样可以在一定程度上起到二次固化作用但是这样需要去胶泥厂家非常理解原理,并且要在工厂内部互配好。这个难度很大,目前市面上能做到这个级别的鳞片胶泥厂家,笔者至今还没看到。

果不选择过氧化甲乙酮MEKP,而是选择过氧化氢异丙苯CHP等其他固化剂,则问题就变了。其他的固化剂暂且不讲。仅仅讲讲过氧化氢异丙苯CHP。这个固化剂,很多胶泥厂家喜欢使用,并且上纬、亚什兰等厂家再三在市面上鳞片胶泥去建议使用这款固化剂,甚至在IP国际油漆、佐敦涂料里面的乙烯基酯鳞片涂料时也是配套使用过氧化氢异丙苯CHP。确实不少靖江厂家也在用。但其实部分人并不理解里面的原理。详细的过氧化氢异丙苯CHP的介绍请参见本书“第17章 防腐树脂基础知识”、“第26章 玻璃钢衬里防腐”的相关节内容的介绍,此处笔者仅简要介绍一下。

(a) 鳞片胶泥优点在于致密性更好,因此无气泡固化剂过氧化氢异丙苯CHP在夏季高温玻璃鳞片体系更适用,除此之外,过氧化氢异丙苯CHP不建议使用,尤其是冬季更不建议使用。原因在于中温玻璃鳞片胶泥,由于基材温度低,导致热量散发快,采用过氧化氢异丙苯CHP人为降低了树脂或胶泥的放热峰温度,使得中温玻璃鳞片胶泥的固化度上来慢(当然如果保养时间足够,采用过氧化氢异丙苯CHP还是好的,但国内的工程现状,怎么可能给半个月以上养护时间)。

(b) 冬季基材温度更低,过氧化氢异丙苯CHP会使得胶泥和面漆的隔夜固化度更加人为降低,没时间和耐心去等,没有工期去等的案子,笔者还是不建议冬季施工采用过氧化氢异丙苯CHP固化剂,包括也建议跨国巨头外企也不应该使用

应该根据制造玻璃鳞片胶泥所使用的原材料树脂,去针对性使用促进剂、固化剂以及去调配配方。每一家的乙烯基树脂都不尽相同。这个只能建议大家用谁家的树脂,就去问谁家的技术工程师。笔者和目前市面一般技术服务的工程师不一样之处在于笔者自己是做配方出身的,对无论是日系昭和体系树脂,还是台系上纬体系树脂,或者富马体系国内的乙烯基酯树脂,更不用说笔者自己任技术总工的OYCHEM体系树脂,知其原理,所以笔者了解不同厂家树脂的如何配套促进剂固化剂的问题,尤其是在极端高温的夏季,以及极端低温的冬季。不要问笔者为什么知道,大家也要像笔者一样做配方二十年,就不足为奇了。

针对面漆面涂,如何去和胶泥区别性对待,优化促进剂、固化剂、液蜡的配比。面漆里面的促进剂剂的量,加上去,切记不要采用过氧化氢异丙苯CHP去固化,好过氧化甲乙酮MEKP,比如阿克苏的Butanox LPT或者硕津925H。面漆里面不管是否去加粉料,但建议大家做到以下几点

(a)加液蜡,具体加多少,问树脂供应商给配套液蜡添加配比

(b)尽可能去做触变,触变指数达到4.0~5.0,不要低于3.0。因为竖立面流淌之后,越薄热量越不容易积聚,固化起来越困难。并且流动状态下,液蜡的浮动会跟着变化,太容易流挂也利于表面液蜡的氧阻聚的那一层膜的形成。

(c)冬季务必厂里面试验好,优化配比。现场也要配套多些促进剂(不要仅仅发胶泥、面漆、固化剂过去,也要配套发少许促进剂过去),避免现场需要促进剂、固化剂联动去调节配方。

尽量避开潮湿、晚上等条件施工,在尽可能的情况下,改善现场施工的条件。这个在冬季,难度真的好大。只能白天中午施工,但实际赶工期是不可能的,国内工程现状笔者也很清楚不可能有热风机给现场鼓吹热风,只能自力更生,多上人手,多加促进剂、固化剂去上了,少量多次原则!

25.15.2 夏季极限高温施工典型棘手问题及解决对策

(1)现状及现象

季玻璃鳞片胶泥凝胶时间太,于是就拼了老命降低过氧化甲乙酮固化剂(俗称白水用量来满足足够的施工操作时间(因为固在桶里浪费材料不止会挨骂还会被扣钱!)。

问题更为严重的是:加多了来不及干活加少了不固化,或者第二天早上来看还是橡皮泥一样软的,后面有没办法再去补固化剂了,素手无策!

鳞片胶泥制造商为了避免极限高温时,存放期太短只能选择三组分鳞片了(这当然是技术能力不过关的部分厂家的无奈选择),因为做成预促进型的话,存放期直接缩短到12个月甚至不到1个月,拉到现场很容易料还没用就坏了凝胶了。

(2)原因分析及解决对策

乙烯基树脂固化机理是自由基固化,固化受到环境温度的影响非常大,极限高温环境时凝胶很快是避免不了的。我们只能去从树脂、胶泥配方等各方面去满足3个月的鳞片胶泥存放期(哪怕是极限高温下),并且现场施工固化剂适应范围更宽。

目前树脂更多是针对玻璃钢领域的,同时平移用到胶泥领域了,但市面上的确有日本昭和以及日系技术体系的部分厂家将玻璃钢用的乙烯基酯树脂和玻璃鳞片胶泥用的乙烯基酯树脂区分开,比如昭和高分子玻璃钢领域为R-806/2,而到了胶泥领域则是R-806EX;又如OYCHEM玻璃钢领域是OY-8001,胶泥领域则是OY-8003EX;它们都是完全不同的凝胶固化放热曲线。采用胶泥专用树脂去制造的鳞片胶泥,在夏季时候,现场施工的固化剂适用范围非常宽,添加比例窗口非常宽,多加一点也来得及施工不至于固化在桶里面,少加一点第二天早上来敲敲也还是硬邦邦的,固化很好,不会像橡皮泥一样固化不良。

另外就是采用胶泥专用的树脂去制造的鳞片胶泥,可以放心得去做双组分的了,即使在极限高温夏季,存放期至少也在2个月以上,甚至3个月,做成海运出口也没有问题(过赤道密闭集装箱内高温45d以上)。更多详细深层次技术问题可以单独笔者。

施工现场的话,真正实用的方法还是“少量多次”的原则!这是治标的方法。当然治本的方法需要在胶泥的配方树脂体系上去做工作,这不是胶泥施工单位和使用者可以解决的,而是胶泥制造商和树脂原料商去做的事情。

玻璃鳞片胶泥,笔者本人是极力反对三组分的。三组分导致运输物流的风险加大不说了,使用现场弄不好容易爆炸!最终使用时,一定就会出现过度现场来回搅拌,现场的空气中的气泡就会大量进入鳞片胶泥里面,这个气泡实际上最终在施工中是很难再去赶出来的,这是人为得额外多增加了体系中的气泡,导致最终胶泥固化后的致密性下降。总之预先促进剂加好才能体现出来玻璃鳞片胶泥这个产品的抗渗透性能的优势。外部介质不容易渗进去,同样已经进去的东西也不容易出得来。这也是为什么现场即使是双组分的鳞片胶泥,对于加入固化剂之后的搅拌方式也有要求的原因(鳞片胶泥加入固化剂后,建议沿着贴近桶壁搅,并且是同一方向,要么一直顺时针,要么一直逆时针,不建议一会顺转一会反转像普通涂料加固化剂后一样去搅拌)。但是因为他们根本不用乙烯基,全部用191这样的玻璃钢不饱和树脂,而191普通玻璃钢树脂的凝胶时间又短,所以也就只能去做三组分的胶泥了。这部分内容详见“25.14 有关玻璃鳞片胶泥是双组份还是三组份的‘争议’”的说明。

现在行业里面大量疯狂作假的材料商几乎全部是清一色三组分的方式,也是导致夏季极限高温容易出问题的原因所在。原因有两点:

(a) 是他们的确不会那么多技术道道,凝胶固化确实调节经验不足,不敢去做双组分的,把握不好。

(b) 第二是作假用的不饱和聚酯树脂的凝胶时间相较于乙烯基酯树脂的的凝胶时间明显偏短,他们这些作假的人要是再去做预促进的,那么最终的胶泥的保存期就会压缩到夏天一个月都不足,他们不懂树脂技术,十之八九也不会去加阻聚剂,即使加也把控不好,或者加了又会导致固化不良,所以他们打死也不做双组分的胶泥。

(c) 笔者在行业内已经是公众身份,谨言慎行,请大家多理解。实际从技术层面树脂去做工作,的确很容易解决前面说的极限高温施工棘手的问题。  

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