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第1篇 防腐蚀涂料 1

第1章 绪论 1

1.1 涂料、涂膜的基本概念 1

1.1.1 涂料与涂膜 1

1.1.2 涂料与涂膜基本术语 1

1.2 涂料防腐蚀特点及在防腐蚀领域中的地位 4

1.3 防腐蚀涂料的发展及趋势 4

1.4.2 涂料的分类 7

1.4.1 防腐蚀涂料种类 7

1.4 防腐蚀涂料的分类及命名 7

1.4.3 涂料的命名 8

第2章 涂装防腐蚀技术的基本理论 10

2.1 涂层防腐蚀保护基本原理 10

2.1.1 金属腐蚀 10

2.1.2 涂层防腐蚀保护作用 12

2.2 涂料的基本组成及各组分的作用 13

2.2.1 成膜物质 13

2.2.2 颜（填）料 15

2.2.3 溶剂和分散介质 20

2.2.4 助剂 23

2.3 涂料的成膜 23

2.3.1 涂料的干燥成膜机理 23

2.3.2 涂料的干燥成膜温度及工艺 27

2.4 涂膜附着理论 29

2.4.1 涂膜附着力及与金属保护的关系 29

2.4.2 涂料对基材的浸润 30

2.4.3 涂膜的附着机理 32

2.4.4 附着力的影响因素 34

2.4.5 湿附着力及影响因素 36

2.5 防腐蚀涂层系统 37

2.5.1 防腐蚀涂料应具备的基本条件 37

2.5.2 防腐蚀涂层体系 37

2.5.3 涂层厚度与涂装道数 39

2.5.4 涂膜层间的结合与配套性 39

2.6 涂膜对腐蚀介质的抗渗性 41

2.6.1 介质在涂层中的扩散 41

2.6.2 影响介质渗透性能的因素 42

2.6.3 涂层保护寿命及提高涂层抗渗性的措施 43

2.6.4 水、氧、离子的透过性 44

2.7 防腐蚀涂层的失效 47

2.7.1 涂层的起泡 47

2.7.2 阴极剥离 51

2.7.3 涂层溶胀破坏 53

2.7.4 涂层的化学破坏及化学稳定性 53

2.7.5 辐射破坏 55

2.7.7 涂层的力学破坏 58

2.7.6 热破坏 58

2.8 膜下金属的腐蚀 60

2.8.1 涂装金属腐蚀历程 60

2.8.2 膜下金属腐蚀类型 61

第3章 涂料与涂膜的基本性能 64

3.1 涂料的基本性能 64

3.1.1 涂料的流动性和黏度 64

3.1.2 细度 65

3.1.3 固体分含量 66

3.1.4 贮存稳定性 67

3.1.5 干燥时间 67

3.1.6 流平性与流挂性 68

3.1.7 涂料基本性能国家检测标准 69

3.2 涂膜的基本性能 70

3.2.1 涂膜的厚度 70

3.2.2 涂膜的基本物理机械性能 71

3.2.3 涂膜的外观光泽性能 76

3.2.4 涂膜基本性能国家检测标准 77

3.3 涂膜防腐蚀保护性能及测试 78

3.3.1 耐水性能 78

3.3.2 耐化学性 79

3.3.3 耐盐雾性能 81

3.3.4 耐湿热性 83

3.3.5 抗霉菌性 83

3.3.6 耐候性能 84

3.3.7 涂膜保护性能国家检测标准 87

3.4.1 直流电阻法 88

3.4.2 电位－时间法 88

3.4 涂膜的电化学测试 88

3.4.3 循环伏安法 89

3.4.4 极化曲线（Tafel曲线）法 89

3.4.5 恒电量方法 90

3.4.6 涂层／金属体系电容测试方法 90

3.4.7 交流阻抗技术（EIS） 90

3.4.8 涂层／金属界面腐蚀电位分布测试方法 94

3.4.9 电化学噪声法（ENM） 94

3.4.10 扫描参比电极技术（SRET） 95

3.4.11 氢渗透电流法 96

3.4.12 阴极剥离试验 96

第4章 防锈底漆 98

4.1 普通防锈底漆 98

4.1.1 铁红防锈底漆 98

4.1.2 云母氧化铁防锈底漆 98

4.1.3 铝粉防锈底漆 99

4.1.4 氧化锌防锈底漆 99

4.1.5 石墨防锈底漆 99

4.1.6 红丹防锈底漆 100

4.1.7 锌黄及铬酸盐防锈底漆 102

4.1.8 有机铬酸盐防锈底漆 103

4.1.9 磷酸盐防锈底漆 103

4.1.10 钼酸盐防锈底漆 104

4.1.11 偏硼酸钡防锈底漆 104

4.2 磷化底漆 105

4.2.1 磷化底漆的防锈作用 105

4.2.2 磷化底漆的种类 106

4.3.1 基本原理及要求 107

4.3 富锌涂料 107

4.2.3 磷化底漆的应用 107

4.3.2 有机富锌涂料 110

4.3.3 无机富锌底漆 110

4.3.4 锌粉 113

4.4 锈面涂料 115

4.4.1 锈面涂料的防锈原理 115

4.4.2 锈面涂料种类 117

4.5 预涂底漆 122

4.6.1 铝材表面对涂装的要求 123

4.6 金属基材对防锈底涂的要求 123

4.6.2 锌材表面对涂装的要求 124

4.6.3 镁合金表面对涂装的要求 124

第5章 常用有机防腐蚀涂料特性及应用 127

5.1 环氧树脂类防腐蚀涂料 128

5.1.1 特性 128

5.1.2 固化 132

5.1.3 环氧树脂防腐蚀涂料的种类、特性及应用 135

5.2.1 树脂种类及特性 136

5.2 酚醛树脂防腐蚀涂料 136

5.2.2 固化 138

5.2.3 涂料种类、特性 138

5.3 聚氨酯防腐蚀涂料 139

5.3.1 特性 139

5.3.2 异氰酸酯及它的反应性 140

5.3.3 聚氨酯防腐蚀涂料种类、特性及应用 142

5.4 聚脲弹性体防腐涂层 146

5.4.1 特性 146

5.4.2 种类 148

5.4.3 应用 149

5.5 丙烯酸树脂防腐涂料 151

5.5.1 特性 151

5.5.2 种类及应用 152

5.6 氟树脂防腐蚀涂料 154

5.6.1 特性 154

5.6.2 主要种类 155

5.7 含氯橡胶类防腐蚀涂料 156

5.7.1 氯化橡胶防腐蚀涂料 156

5.7.2 氯磺化聚乙烯防腐蚀涂料 158

5.7.3 氯丁橡胶防腐蚀涂料 159

5.8 乙烯类含氯防腐蚀涂料 160

5.8.1 过氯乙烯防腐蚀涂料 160

5.8.2 氯乙烯－乙酸乙烯共聚树脂防腐蚀涂料 161

5.8.3 高氯化聚乙烯防腐蚀涂料 162

5.9 呋喃树脂防腐蚀涂料 163

5.9.1 呋喃树脂 163

5.9.2 呋喃防腐蚀涂料品种 164

5.10 有机硅树脂防腐蚀涂料 164

5.10.1 特性 165

5.10.2 常用有机硅防腐蚀涂料品种及应用 166

5.11 生漆及改性树脂防腐蚀涂料 168

5.11.1 生漆的特性 168

5.11.2 漆酚与生漆的成膜固化 170

5.11.3 改性漆酚防腐蚀涂料种类 170

5.12 醇酸树脂防腐蚀涂料 171

第6章 重防腐蚀涂料 173

6.1 重防腐蚀涂料的基本特点及要求 173

6.2.1 高效防锈底漆 175

6.2 重防腐蚀涂料主要种类 175

6.2.2 重防腐蚀涂装的面漆 176

6.3 重防腐涂料的配套系统 177

6.3.1 海洋船舶的防腐配套系统 177

6.3.2 集装箱的防腐蚀涂装配套系统 177

6.3.3 海上钻井平台的防腐配套 179

6.3.4 地下管道的防腐配套系统 180

6.3.5 桥梁的防腐配套系统 182

6.3.6 大型水利工程中的防腐配套 183

6.3.7 石油化工行业的防腐涂装配套 185

6.3.8 钢结构建筑的防腐涂装配套 186

6.4 玻璃鳞片重防腐蚀涂料 188

6.4.1 玻璃鳞片涂料及防腐蚀机理 188

6.4.2 玻璃鳞片涂料的特性 189

6.4.3 玻璃鳞片涂料的组成 190

6.4.4 玻璃鳞片重防腐涂料的分类、特性及应用 193

6.5.1 特性 195

6.5 粉末涂料及塑料涂覆层 195

6.5.2 原料及制备 197

6.5.3 基本种类及应用 198

6.6 新型有机－无机聚合物重防腐蚀涂料 205

6.6.1 有机－无机杂化涂料特性 205

6.6.2 溶胶－凝胶技术制备有机－无机杂化涂料 205

6.6.3 应用 206

6.7 聚苯胺重防腐蚀涂料 207

6.7.1 聚苯胺防腐蚀涂料特性 207

6.7.2 聚苯胺的结构与掺杂 208

6.7.3 聚苯胺防腐蚀机制 209

6.7.4 聚苯胺防腐蚀涂层的制备方法 210

6.7.5 聚苯胺防腐蚀涂料的应用 212

参考文献 215

第2篇 防腐蚀涂装 220

第7章 涂装前的表面预处理 220

7.1 表面预处理的重要性和意义 220

7.1.1 表面预处理的必要性与表面预处理的目的 221

7.1.2 表面预处理在防腐蚀涂装中的作用 222

7.1.3 表面预处理的内容和程序 226

7.2 钢结构涂装前的表面预处理 227

7.2.1 脱脂 227

7.2.2 除锈 231

7.2.3 清除旧涂膜 242

7.2.4 涂装前的磷化处理 244

7.3 钢材表面预处理标准 247

7.3.1 国际标准ISO 8501—1：1988关于钢材除锈的表面清洁度的等级划分 247

7.3.2 国际标准ISO 8503关于钢材除锈的表面粗糙度的规定与测量 248

7.3.3 美国钢结构涂装协会的标准SSPC《表面预处理规范》 249

7.3.4 国标GB 8923—88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》的规定 250

7.3.5 国标GB 13288—1991《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较样板法）》 251

7.3.6 表面预处理的其他标准 253

7.3.7 常用防腐蚀涂料的表面预处理等级要求 253

7.4 混凝土表面预处理与表面预处理标准 253

7.4.1 混凝土腐蚀与防护的必要性 253

7.4.2 混凝土的表面处理 256

7.4.3 混凝土结构物表面处理的标准 256

7.5 有色金属的表面预处理 257

8.1.1 刷涂 259

第8章 防腐蚀涂料的涂装方法 259

8.1 溶剂型涂料的涂装方法 259

8.1.2 刮涂 260

8.1.3 浸涂 260

8.1.4 淋涂 261

8.1.5 喷涂 261

8.1.6 溶剂性防腐蚀涂料的涂装安全 272

8.2 粉末涂料的涂装 274

8.2.1 粉末涂料的涂装方法 276

8.2.2 火焰喷涂法 278

8.2.3 粉末静电喷涂法 279

8.2.4 流化床浸涂法 280

8.2.5 静电流化床浸涂法 281

8.2.6 粉末涂料的涂装实例 281

8.2.7 粉末涂装的工艺安全措施 283

8.3 热喷涂 285

8.3.1 热喷涂概述 285

8.3.2 热喷涂工艺原理与热喷涂方法 288

8.3.3 热喷涂的涂层材料 291

8.3.4 几种热喷涂的施工工艺介绍 292

8.3.5 热喷涂工艺的安全防护 296

第9章 涂膜的干燥和固化 298

9.1 干燥的重要性 298

9.2 涂料干燥的分类和机理 298

9.3 涂膜干燥的方法 300

9.3.1 自然干燥与自然干燥的环境要求 300

9.3.2 加热干燥或固化的方法及安全 302

9.3.3 辐射式干燥法 304

9.3.4 涂料的干燥与固化过程 306

10.1 防腐蚀涂装设计的设计与程序 307

10.1.1 防腐蚀涂装的设计原则和设计内容 307

第10章 防腐蚀涂装设计 307

10.1.2 涂装设计程序和设计内容 313

10.2 防腐蚀涂装的经济核算 319

10.2.1 涂膜每平米价格的计算 321

10.2.2 涂装施工工程成本核算 326

10.2.3 防腐蚀涂装工程的经济分析 326

10.3.1 埋地钢质管道防腐层的设计规范 329

10.3 埋地钢质管道防腐层的设计 329

10.3.2 埋地钢质管道防腐层的使用现状与选型原则 332

10.3.3 埋地钢质管道防腐层新型涂料 342

10.4 埋地管道的非开挖修复技术与选择 350

10.4.1 埋地管道的非开挖修复技术与发展现状 350

10.4.2 埋地管道的非开挖修复技术方法 353

10.4.3 原位固化成型管道修复（CIPP）技术及适用场合 355

10.4.4 插管修复技术的种类和使用场合 358

10.4.5 喷涂内衬和使用场合 360

第11章 防腐蚀涂装施工与质量管理 365

11.1 防腐蚀涂装质量管理内容概述 366

11.2 防腐蚀涂装施工前对涂料产品的检验和复核 366

11.2.1 检测的必要性 367

11.2.2 涂料的通用性能指标和检测方法 367

11.2.3 涂料的施工性能指标和检测方法 371

11.2.4 涂料涂膜的性能指标及检测方法 373

11.2.5 涂装规范所规定的涂装前检测 387

11.3.1 涂装前的表面预处理质量检查 388

11.3 防腐蚀涂装施工中的技术管理 388

11.3.2 预涂装和涂装工艺参数的调试 389

11.3.3 涂装中的监控和检测 389

11.3.4 涂膜厚度的测定 390

11.4 防腐蚀涂装施工后的质量检测 393

11.4.1 涂膜性能的现场验收和检测 393

11.4.2 防腐层的涂装缺陷、原因与修正 400

11.5 防腐蚀涂装的安全、卫生和环境的管理 401

11.5.1 防腐蚀涂装的安全问题 401

11.5.2 防腐蚀涂装的环境问题 401

11.5.3 防腐蚀涂装的健康问题 403

11.5.4 美国桥梁维修涂装的施工 405

第12章 防腐蚀涂装实例 407

12.1 埋地钢质管道防腐层的涂装 407

12.1.1 钢质管道熔结环氧粉末外涂层 407

12.1.2 埋地钢质管道的聚乙烯防腐层 409

12.2 大型钢结构的涂装 411

12.2.1 桥梁的涂装 412

12.2.3 海上平台涂装 414

12.2.2 水工闸门和金属结构的涂装 414

12.2.4 电视发射塔的涂装 417

12.2.5 风力发电机塔架的防腐蚀涂装 417

12.3 混凝土构筑物的涂装 418

12.3.1 混凝土构筑物对防护性涂料的要求 419

12.3.2 混凝土构筑物涂装前的表面预处理 420

12.3.3 混凝土涂装在沪宁高速公路桥梁上的应用 420

12.3.4 水处理系统的混凝土的涂装 421

12.3.5 聚脲弹性体涂层用于混凝土构筑物的防护 421

参考文献 423

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