小叙防结露功能涂料|工业腐蚀与防护

张作华

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[复制链接] 只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2022-02-17

小叙防结露功能涂料

赛化云防腐蚀技术总监张作华

冷凝水在我们日常生活中司空见惯，这些冷凝水有时候会影响人们的生活质量及各种产品的品质甚至是安全。如地下室冷凝水产生的潮湿，滋生霉菌危害身体健康；食品车间冷凝水会影响食品的品质和口味；粮库冷凝水会让粮食腐烂；电气设备冷凝水会引起绝缘危险；一些化学品冷凝水会腐蚀设备，降低了使用寿命......看来冷凝水真的是”百害无一利”。
冷凝水又被称为结露，形成结露主要原因就是内外温差，产生“冷桥”现象。为了减少结露危害或者预防冷凝水的产生，自上世纪60年代开始，多国学者着手开发能够改善或治理结露的防结露涂料产品，防结露功能涂料也是至今开发最多、最为直接、最有效的解决结露问题的产品。
防结露功能涂料已历经几十年的发展，国外，尤其是日本和欧美国家，在20世纪60年代着手开发防结露涂料，在80年进行了大规模的研究和产品开发。我国，在20世纪80年代，有个别学者进行了防结露功能涂料的研究，但至今仍没有形成行业规模，市场上仍缺少成熟的防结露功能涂料产品。从防结露功能涂料的制备技术和原理来看，防结露涂料通常是采用三种方式实现：
1.可以改变底材温度裸露到空气中的温度，使得涂层表面温度更接近周围的环境温度，与环境中的温度相当，有效的避免了冷桥的形成阻止了冷凝水的产生。
2.降低热传递和传导，在涂层表面形成较低的热流，达到降低温度，改善温差，阻断冷桥，终止结露目的。
3.超微孔状内部结构，可以吸收冷凝水和湿气，并且不断快速的排出空气，因为涂层表面都是凹凸不平的微观结构，有效的增大了蒸发面积，大部分的蒸发面积大于原有蒸发面积的20倍。
4.极低的导热系数，超轻的容重，高效的阻热断热，隔热隔冷，杜绝了冷桥的出现，从而避免了冷凝水或者结露的产生。

从以上防结露机理可以理解，阻止或者杜绝结露冷凝水的形成，产生，关键就是消除“冷桥”这个现象，或者改善平衡内外温差；再者就是提高蒸发速度，增大蒸发面积。防结露功能涂料既能够“吸水”又能够“放水”，吸湿蒸发使得物体表面水珠不能够集聚，需要特别注意的就是这个过程必须保持良好的通风。所以，笔者认为防结露功能涂料不仅仅是单一的物理转化过程，而是一个综合的体系，在现有条件下防结露功能涂料只能限于这个体系才能发挥有效的“去冷凝水”作用；但是随着技术的发展，特别是纳米材料，工艺智能化及功能涂料单一化的高端技术的创新，防结露功能涂料将不再依附于其他配套系统，而独立发挥良好的“去冷凝水”作用。其在环保，安全，健康等重要领域，无论是日常生活或者是工业领域将会显示出高赋能价值。
防结露功能涂料和其他涂料相比较，施工时对基础处理要求不是那么严格，从St2到Sa2都可以满足，粗糙度大致在30-45μm左右。其在各种金属，不锈钢，铝材，锌面层，混凝土，玻璃，PVC，塑料，陶瓷，石墨，纤维等表面都可以施工，涂层厚度可以根据环境温度及基材温度确定。根据实践，防结露功能涂料湿膜厚度大约在3-6㎜之间，干膜厚度大约在2.5-5㎜之间。金属构件涂有车间底漆是，不需要打磨，清理干净后直接涂装防结露功能涂料；金属构件涂有其他可兼容的底漆时也可以无需打磨，直接涂装防结露功能涂料。玻璃钢，混凝土，陶瓷，石墨，塑料，纤维表面施工时可以去除油污，灰尘杂质，保持牢固的不粉化的结构面，直接涂装防结露功能涂料。铝材，锌表面涂装防结露功能涂料时必须进行去油，打磨，或者轻扫砂处理，不锈钢表面处理时，不得使用含有氯化物的非金属磨料。防结露功能涂料涂装方式和传统的涂装方式一样，有喷涂，刷涂，刮涂等，究竟采用哪一种方式合适，可以根据具体环境和涂料固含量进行选择。

防结露功能涂料的应用非常广泛，民用领域如地下室，浴场，温室大棚，车库等；工业领域如冷库，冷凝管，机壳，泵阀，集装箱，掩体，船舶游艇，储罐，槽罐车，压缩设备，电器设施，食品制药等等。虽然保温保冷涂料与防结露功能涂料都具有很多相似的特征，如导热系数小，热传导低，是重要的节能材料，施工方式也差不多；但是它们之间有着本质的区别，不能相互替代使用。主要区别就是防结露功能涂料既吸水又排水，是借助于其自身特殊结构而具备的防结露功能，而保温保冷涂料却是单纯的隔绝热能的传导，不具有排水功能，特别是保冷经常会出现“饱和水”状态；再者就是保温保冷涂料大部分使用于深冷或者高温环境下，而防结露功能涂料大部分都是常温环境下的冷凝水预防和冷桥消除，相对来看防结露功能涂料市场价格高于绝热保冷涂料。总之，在实际应用和施工中，不能将两种混淆或者代替使用，它们之间还是“敲锣卖糖各干各行”“一个萝卜一个坑”吧！
防结露功能涂料的研发和批量生产，我们国家相对于国外来说稍微滞后一下，效果虽然不尽人意，但是也迈出了可喜的步伐。例如国内的上海沪正、金鱼、凯德、巴锶氟等涂料生产企业出品的防结露功能涂料完全可以替代日本，德国，美国等欧美产品，而价格不到国外的一半。笔者坚信随着国内涂料技术研发实力的增强，巨大的国内应用市场的经验积累，防结露功能涂料将在性价比方面超越国外产品，特别是在“减负”和免辅助体系（如通风，电热等）方面取得突破性进展。