一、重防腐涂層的設計

重防腐涂層體系的設計，國內外都有相關標準可以參考。

比如《ISO 12944-2017/2018色漆和清漆－防護涂料體系對鋼結構的防腐蝕保護》國際標準里針對不同的大氣腐蝕環(huán)境和浸沒環(huán)境，提供了多種不同的重防腐涂層體系的方案，其應用非常廣泛。

國內也有眾多的跟防腐涂層體系相關的行業(yè)標準，比如

交通行業(yè)標準《JT/T 722-2008公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件》，

《JT/T 695-2007 混凝土橋梁結構表面涂層防腐技術條件》，

《JT/J 275-2000海港工程混凝土結構防腐蝕技術規(guī)范》；

鐵路行業(yè)標準《TB/T 1527-2011 鐵路鋼橋保護涂裝及涂料供貨技術條件》，

水工電力行業(yè)標準《SL105-2007水工金屬結構防腐蝕規(guī)范》，

化工部行業(yè)標準《HG/T 3656-1999鋼結構橋梁漆》，

石油石化行業(yè)標準《GB/T50393-2017鋼質石油儲罐防腐蝕工程技術標準》。

這些行業(yè)標準分別針對特定的應用場景，提出了推薦性或強制性的防腐涂層方案，一般情況下，設計單位和業(yè)主只需要根據標準針對的場景，采用推薦的涂層體系實施，基本就能滿足工程防腐的要求。

標準里通常根據底漆，中間漆和面漆的不同功能，進行合理搭配，推薦最合適的重防腐涂層體系。比如防銹底漆，以陰極保護為主，還是化學防銹為主；中間漆以片狀云鐵灰顏料為主，還是以玻璃鱗片為主，面漆也是以各種功能為主，如耐酸，耐堿，耐候，耐磨等等。從涂膜的底層到面層，進行功能性和相容性的合理搭配，就能制定出合適的重防腐涂層體系方案。

二、從力學角度分許重防腐涂層的方案設計

今天，想從另外一個角度，即從漆膜的力學性能，來分析下重防腐涂層體系的方案設計。

漆膜的力學性能，主要包括漆膜的硬度，附著力，柔韌性，耐沖擊性，斷裂伸長率等性能，重防腐涂層體系中的底漆，中間漆和面漆，實際上對力學性能的要求并不完全相同。

現(xiàn)實中各種標準雖然沒有針對涂層的力學性能有特殊要求，但配方工程師在配方設計時，需要考慮漆膜的力學性能因素。在設計配方時，同時要考慮基材的力學特性，比如基材的剛性，漆膜的附著力，柔韌性，斷裂延伸率，內聚強度等等。

從力學性能考慮，涂層體系設計的基本原則如下：底層到面層，漆膜的硬度和內聚強度應逐漸減?。粡牡讓拥矫鎸?，漆膜的柔韌性和彈性應逐漸增大；底漆對基層的附著力要大于涂層體系的層間附著力；膜的附著力（含層間附著力）要大于漆膜的內聚強度；

涂層體系的柔韌性和附著力要滿足（薄板）基材的變形要求。

現(xiàn)在簡要分析下。

從底層到面層，漆膜的硬度和內聚強度逐漸減小，最終形成的涂層體系是一個由硬到韌的梯度涂層。

通?；脑诎l(fā)生形變時，附著在基材上的涂層會同時跟著發(fā)生形變，無論是在基材外壁還是內壁，變形時最外層的涂層的形變都是最大的。從里到外，涂層由硬到韌，抵抗變形的能力就越強，復合涂層就越不容易發(fā)生破壞。

基材發(fā)生變形時，底漆與基材之間，涂層間也收到很大的力，因此，底漆與基材之間的附著力，涂層之間的層間附著力，必須抵抗變形時收到的力，而且，越往基材，涂層的附著力要越大，這樣才能避免發(fā)生脫層破壞。

基材發(fā)生變形時，涂層有發(fā)生變形或脫層的風險，這就涉及到涂層的附著力與內聚強度的大小了，原則上，涂層的附著力要大于涂層的內聚強度，這樣即使涂層受到了超過限度的受力發(fā)生破壞，也只是涂層的受力發(fā)生破壞。但是當涂層的內聚強度大于附著力時，涂層受力如果大于附著力，小于內聚強度，那涂層很有可能發(fā)生脫層破壞。

當然，基層不同，基層的形變也不同，對涂層的附著力，柔韌性的要求各不相同，所以，最終還要根據具體情況來分析和設計涂層體系。

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