DB22 T 3432-2023 公路钢护栏石墨烯复合防腐涂料应用技术规范.pdf

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1、 ICS 93.080.20 CCS P 66 DB22吉林省地方标准 DB22/T 34322023 公路钢护栏石墨烯复合防腐涂料应用技术规范 Technical specification for the application of graphene composite anticorrosion coating for highway steel guardrail 2023-01-13 发布2023-03-01 实施吉林省市场监督管理厅 发 布 DB22/T 34322023 I 目 次 前言.1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 缩略语.25 石墨烯复合防腐涂料基

2、本要求.25.1 石墨烯复合防腐涂料技术要求.25.2 石墨烯复合防腐构件涂层技术要求.26 粉末态复合涂料工厂化应用技术.26.1 护栏构件钢质基体表面处置工艺.26.2 喷涂工艺.46.3 护栏构件质量检查与验收.57 液态复合涂料在现役护栏维修中的应用技术.57.1 护栏构件现场表面处置工艺.57.2 现场涂装.67.3 现场验收.6附录 A（规范性附录）石墨烯复合防腐涂层盐冻试验方法.7附录 B（规范性附录）石墨烯复合防腐涂料技术要求.9附录 C（规范性附录）石墨烯复合防腐涂层技术要求.10 DB22/T 34322023 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导

3、则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本规范的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由吉林省交通科学研究所提出。本文件由吉林省交通运输厅归口。本文件起草单位：吉林省交通科学研究所。本文件主要起草人：姚冬冬、鲁亚义、陈志国、秦卫军、吕东冶、王书娟、田冰、于丽梅、金辰光、赵亚丽、沈若廷。DB22/T 34322023 1 公路钢护栏石墨烯复合防腐涂料应用技术规范 1 范围 本文件规定了石墨烯防腐涂料在公路钢护栏防腐中应用的基本要求、粉末态涂料工厂化应用技术及液态涂料在现役护栏维修中的应用技术。本文件适用于公路钢护栏防腐。2 规范性引用文件 下列文

4、件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 1724 涂料研磨细度的测定 GB/T 1725 涂料固体含量测定法 GB/T 1728 漆膜、腻子膜干燥时间测定法 GB/T 1731 漆膜柔韧性测定法 GB/T 1732 漆膜耐冲击测定法 GB/T 1733 漆膜的耐水性能的测定方法 GB/T 1740 漆膜耐湿热测定法 GB/T 1765 测定耐湿热、耐盐雾、耐候性（人工加速）的漆膜制备法 GB/T 1771 色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定 GB/T

5、1865 色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露 GB/T 4472 化工产品密度、相对密度的测定 GB/T 6739 色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度 GB/T 6753.4 用流出杯测定流出时间 GB/T 8923.1-2011 涂覆涂料前钢材表面处理 GB/T 11547 塑料耐液体化学试剂性能的测定 GB/T 14522 耐人工老化测试 GB/T 18226 公路交通工程钢构件防腐技术条件 JG/T 25 建筑涂料涂层耐温变性试验方法 JT/T 600.2 公路用防腐蚀粉末涂料及涂层 第2部分:热塑性聚乙烯粉末涂料及涂层 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 石墨烯复合防腐涂料

6、 graphene composite anticorrosion coating materialDB22/T 34322023 2 以石墨烯、纳米改性耐低温聚酯树脂为核心材料，与复合交联剂、改性助剂、颜填料及增韧剂等材料经合成、搅拌、混合分散、研磨及涂料调整、过滤等一系列工艺加工而成的防腐涂料，根据材料表观状态分为粉末态复合涂料和液态复合涂料。4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。NT-1：纳米陶瓷技术（Bonderite NT-1）。DI：超纯水,即去离子水（Deionized water）。5 石墨烯复合防腐涂料基本要求 5.1 石墨烯复合防腐涂料技术要求 5.1.1 粉末态复合涂料 5

7、.1.1.1 粉体应干燥，松散无结块，粒度均匀，无明显色差，无杂质。5.1.1.2 理化性能应符合附录 B 表 B.1 的要求。5.1.1.3 粉末态复合涂料通过常温喷涂、高温固化工艺附着于钢质基体表面，适用于工厂化生产的护栏。5.1.2 液态复合涂料 5.1.2.1 液态复合涂料搅拌后应无硬块，呈均匀状态。5.1.2.2 面层液态复合涂料技术指标应符合附录 B 表 B.2 的要求。5.1.2.3 底层液态复合涂料技术指标应符合附录 B 表 B.3 的要求。5.1.2.4 液态复合防腐涂料通过常温喷涂、常温固化工艺附着于钢质基体表面，适用于现役护栏现场修复。5.2 石墨烯复合防腐构件涂层技术要

8、求 5.2.1 粉末态复合涂料构件涂层 5.2.1.1 物理性能指标应符合附录 C 表 C.1 中相关规定。5.2.1.2 化学性能指标应符合附录 C 表 C.2 中相关规定。5.2.1.3 防腐老化性能指标应符合附录 C 表 C.3 中相关规定。5.2.2 液态复合涂料构件涂层 5.2.2.1 面漆涂层技术指标应符合附录 C 表 C.4 中相关规定。5.2.2.2 底漆涂层技术指标应符合附录 C 表 C.5 中相关规定。6 粉末态复合涂料工厂化应用技术 6.1 护栏构件钢质基体表面处置工艺 6.1.1 护栏构件喷涂前应对钢质基体进行钢质基体除锈和纳米陶瓷技术（Bonderite NT-1）处

9、理，具体流程如图 1 所示。DB22/T 34322023 3 图1 护栏构件表面处置工艺流程图 DB22/T 34322023 4 6.1.2 钢质基体构件除锈可采用酸洗除锈工艺或全封闭抛丸除锈，除锈等级应达到 GB/T 8923.1-2011规定的 Sa2 1/2 级，粗糙度不小于 20 m；采用酸洗除锈应配置相应废液处理设施。6.1.3 石墨烯防腐护栏构件表面处置应符合下列要求：a)构件处理后应表面光滑，允许有不大于公称厚度 10%的轻微凹坑、凸起、压痕、擦伤，表面缺陷允许用修磨方法清理，其整形深度不得大于公称厚度的 10%，切断面及安装孔不允许有卷沿、飞边和毛刺；b)应使用不锈钢槽体或

10、有防护内层的槽体；c)化学转化（NT-1）步骤前的水洗应采用 DI-水洗，所用纯水须满足导电率350S/cm，钙浓度100 ppmCa，水洗过程应保持连续溢流以避免污染；d)Bonderite NT-1 转化膜处理时间要不低于 20 s；e)NT-1 后应采用 DI-水洗，且宜保持连续溢流，所用纯水须满足导电率50S/cm；f)干燥过程宜将构件置于间接加热至 110 170 的烘箱中烘干 10 min20 min，使之快速完全的干燥。6.2 喷涂工艺 6.2.1 护栏构件经表面处理后，宜采用高压静电喷涂方式进行石墨烯防腐涂料喷涂，如图 2 所示。图2 石墨烯防腐涂料电图示意图 6.2.2 高压

11、静电涂装具体工艺应按照下列步骤进行：a)护栏构件表面处理；b)高压静电涂装；c)高温固化；d)强制冷却；e)质量检测。6.2.3 电涂过程中应符合下列要求：a)喷涂作业环境控制，应保持喷涂施工现场温度在 10 30，相对湿度 80%；b)高压静电涂装枪参数设置，静电电压：70 kV80 kV，压缩空气压强：0.6 MPa 0.7 MPa；c)护栏构件喷涂前，应对护栏构件在固化炉内的温度曲线进行检测，确保炉内护栏构件温度在200 以上的时长不少于 10 min。DB22/T 34322023 5 6.3 护栏构件质量检查与验收 6.3.1 涂装后应对构件涂膜厚度、附着性、外观等技术指标进行检测和

12、验收，验收控制指标应满足表1 中的规定。表1 石墨烯防腐护栏构件常规验收要求 检测项目 检测频次 技术要求 试验方法 外观质量 每个构件 目测及手感检测 平均涂膜厚度 每小时 1 次，每次检测点10 个工件点 GB/T 18226 防腐层附着性 每小时 1 次，每次检验数量为两个被涂物 符合 5.2.1 中技术要求 GB/T 9286 6.3.2 型式检测除 6.3.1 规定检测内容外，还应对护栏构件耐盐雾性能、耐盐冻性能及耐老化性能进行检测，检测控制指标应满足表 2 中的规定。表2 石墨烯防腐构件型式性能检测要求 检测项目 检测频次 技术要求 试验方法 耐中性盐雾试验 每 5000t 护栏抽

13、检 1 次，随机抽样频率为每批次两个构件，检验数量为随机抽取的 12 个被涂物为基准 GB/T 1771 耐循环盐冻试验 每 5000t 护栏抽检 1 次，随机抽样频率为每批次两个构件，检验数量为随机抽取的 12 个被涂物为基准 附录 A 人工加速老化试验 每 5000t 护栏抽检 1 次，随机抽样频率为每批次两个构件，检验数量为随机抽取的 12 个被涂物为基准 符合 5.2.1 中技术要求 GB/T 14522 7 液态复合涂料在现役护栏维修中的应用技术 7.1 护栏构件现场表面处置工艺 7.1.1 清除现场护栏构件表面残留的焊渣、焊瘤、飞溅等杂物，用脱脂剂擦除基体表面油渍，对于较大面积的浮

14、尘，应用干燥的压缩空气吹扫干净。7.1.2 可采用电动打磨机除锈除漆、现场喷砂除锈除漆等方式对现场护栏进行除锈、除漆处理，不同的除锈除漆方式关键控制要求如下：a)电动打磨除锈除漆：1)环境相对湿度应低于 80%，金属基体表面温度不低于 15；2)打磨构件金属表面后，应采用棉砂或干净棕刷擦去灰尘、脏垢等杂物，并采用钢丝刷反复多次打磨，至表面洁净无污为止；3)金属表面处理级别应达到 St3 级。b)现场喷砂除锈除漆：1)环境相对湿度应低于 85%，金属基体表面温度不低于 15；2)喷砂材料宜采用石英砂，粒径控制在 0.5 mm 1.5 mm 范围内，颗粒应大小均匀、干燥、无油污等污染；DB22/T

15、 34322023 6 3)喷砂机上应配备封闭装置及砂回收装置，避免喷砂粉尘污染周边环境；4)喷砂后，金属基体表面清洁度应达到 Sa2 1/2 级，粗糙度宜不小于 20 m。7.1.3 护栏构件表面处理完毕且专项验收合格后，方可进行下道工序。7.2 现场涂装 7.2.1 涂装作业前，应对环境条件及金属构件表面状态进行检测，涂装作业气温应在 5 40，如空气湿度大于 85%、底材表面有结露或存在灰尘、油污、锈蚀痕迹时，不应进行涂装作业。7.2.2 严格按照液态涂料配比进行调配，并充分搅拌，使桶底沉淀物混合均匀，放置 15 min 以上，使其充分熟化方可使用。涂料加入固化剂后应在 4 h 内使用完

16、，否则废弃。7.2.3 根据喷涂时环境温度及镀涂工艺调整稀释剂用量，控制涂料的粘度：a)喷涂时，涂料粘度宜控制在 20 S 30 S（T-4 杯）；b)辊涂时，涂料粘度宜控制在 40 S 50 S（T-4 杯）。7.2.4 涂装施工工艺应符合以下要求：a)喷枪应与待涂表面垂直，做到涂层分布均匀，不产生流挂、漏喷、干喷、龟裂等缺陷；喷枪移动时，宜与上道漆膜保持三分之一重叠；b)辊涮按自上而下，先难涂后易涂的顺序进行，涂层应均匀、不露底、不淌漆；c)底漆达到表干后（40 min 60 min），再进行面漆涂料的涂装，不应出现漆膜起皱，桔皮等质量缺陷。7.2.5 出现质量问题后应先查明原因，再根据质

17、量问题种类进行修补。7.3 现场验收 7.3.1 涂装后防腐层外观应平整、光滑、无气泡、无漏涂。7.3.2 涂装后应对构件涂膜厚度、附着性等指标进行验收，应符合表 3 中要求。表3 现场修复护栏构件验收指标 检测项目 检测频次 技术要求 试验方法 平均涂膜厚度 抽检 10%构件，每个构件至少抽测两个点 不低于 120 m GB/T 18226 涂层最小厚度 抽检 10%构件，每个构件至少抽测两个点 不低于 80 m GB/T 18226 附着性 每 50 m2随机抽查一处，如检查达不到要求，则应加倍抽查，结果仍达不到要求的，则认为该区域粘结力不合格 符合 5.2.2 中技术要求 GB/T 92

18、86 针孔检查 随机抽检 10%构件 无针孔为合格 采用 510 倍的放大镜检查涂层是否存在针孔 DB22/T 34322023 7 附 录 A（规范性）石墨烯复合防腐涂层盐冻试验方法 A.1 目的与适用范围 本方法适用于测定钢护栏构件石墨烯涂层耐盐冻性能，采用盐冻循环试验验证钢护栏构件石墨烯涂层在经受不同盐冻循环条件下涂层剥离、破坏情况，进而评价构件涂层的抗盐冻性能。A.2 仪器和材料 A.2.1 单边冻融试验仪,1台，温度控制范围：-20 20；温度控制精度：0.5，当满载运转时，冻融试验箱内各点之间的最大温差不得超过 1；冻融试验箱连续工作时间不应少于28 d。A.2.2 不锈钢容器若干

19、，容器长度 2501 mm，宽度 2001 mm，高度 1201 mm。容器底部应安置高 5 mm0.1 mm不吸水、浸水不变形且在试验过程中不得影响溶液组分的非金属三角垫条或支撑，如图 A.1 所示。图A.1 试件盒示意图 1-盖子；2-盒体；3-侧向封闭；4-试验液体；5-试验表面；6-垫条；7-试件 A.3 样品制备 A.3.1 制备3%NaCL溶液1000 ml作为试验盐溶液。A.3.2 将制备的100 mm200 mm钢护栏构件在室温20 2 盐溶液中浸泡 12 h。A.3.3 将单边冻融试验仪设定为冻融循环时间4h（冻2h，融2h），融化过程中最高温度设置为 20，冷冻最低温度设置

20、为-20，其中设定冷冻保持时间不得少于循环总时间的1/2,冷冻过程不得少于冷冻保持时间的1/2，融化保持时间不得少于循环总时间的1/4，融化过程不得少于融化保持时间的1/2，如图 A.2 所示。DB22/T 34322023 8 图A.2 盐冻循环试验箱示意图 1-试件；2-试件盒；3-测温度电（参考点）；4-制冷液体；5-空气隔热层 A.3.4 将试验试件置于单边冻融试验仪的不锈钢制成容器内，加入盐溶液至超高试验试件1cm高度处，开展盐冻循环试验。A.4 试验步骤 盐冻循环过程中，每25次循环拍照记录一次（D25），明确不同盐冻循环下钢构件防腐层状态，至试验构件防腐层出现起泡、剥落、裂纹、粉

21、化等现象或防腐层剥离面积1级为止，记录此时盐冻循环次数作为试验结果；如盐冻循环超过400次以上，试验构件防腐层损坏程度扔未达到试验终止条件，记录此时试验构件防腐层破损状态，并终止试验。A.5 试验结果 同一试验平行试验两次，取平均值为试验结果。表A.1 DB22/T 34322023 9 AB附 录 B（规范性附录）石墨烯复合防腐涂料技术要求 B.1 石墨烯粉末态复合防腐涂料性能指标 B.1.1 粉末态复合涂料理化性能应符合表 B.1 的要求。表B.1 粉末态复合涂料性能指标 序号 项目 单位 技术指标 试验方法 1 挥发物含量%0.5 JT/T 600.2 2 密度 g/cm 1.41.8

22、GB/T 4472 100m 1 JT/T 600.2 3 粒度分布 16m%5 JT/T 600.2 4 胶化时间（180）min 15 GB/T 6554 B.2 石墨烯液态复合防腐涂料性能指标 B.2.1 面层液态复合涂料性能应符合表 B.2 的要求。表B.2 面层液态复合涂料性能 序号 项目 单位 技术指标 试验方法 1 流出时间 s 8 GB/T 1723 2 细度 m 30（片状颜料除外）GB/T 1724 表干 h 4 GB/T 1728 3 干燥时间 实干 h 24 GB/T 1728 4 固体含量%50 GB/T 1725 结皮性 级 8 GB/T 6753.3 5 贮存稳定

23、性 沉降性 级 6 GB/T 6753.3 注1：对多组分涂料，细度是指主漆的细度。B.2.2 底层液态复合涂料性能应符合表 B.3 的要求。表B.3 底层液态复合涂料性能 序号 项目 单位 技术指标 试验方法 1 流出时间 s 40 GB/T 1723 2 细度 m 50（片状颜料除外）GB/T 1724 表干 h 1 GB/T 1728 3 干燥时间 实干 h 12 GB/T 1728 4 固体含量%50 GB/T 1725 DB22/T 34322023 10 BC附 录 C（规范性附录）石墨烯复合防腐涂层技术要求 C.1 石墨烯粉末态复合防腐涂层性能指标 C.1.1 物理性能应符合表

24、C.1 的要求。表C.1 粉末态复合涂料构件涂层物理性能指标 序号 检测项目 单位 技术要求 试验方法 1 杯突 mm 5 GB/T 9753 2 铅笔硬度 H 13 GB/T 6739 3 平均涂层厚度 m 80 GB/T 18226 4 附着力 级 1 GB/T 9286 5 抗冲击性 cm 50 GB/T 1732 6 柔韧性 mm 2 GB/T 6742 C.1.2 化学性能指标应符合表 C.2 的要求。表C.2 粉末态复合涂料构件涂层化学性能指标 序号 检测项目 单位 技术要求 试验方法 1 耐碱性能（5%烧碱溶液）-240 h 无异常 GB/T 11547 2 耐酸性能（5%醋酸溶

25、液）-240 h 无异常 GB/T 11547 C.1.3 防腐老化性能指标应符合表 C.3 中相关规定。表C.3 粉末态复合涂料构件涂层防腐老化性能指标 序号 检测项目 技术要求 试验方法 1 耐中性盐雾试验 1000 h 不剥落、不出现红锈 GB/T 1771 2 耐低温脆化性能 经 168h 试验后，涂层不开裂、经冲击试验后仍满足表 4 第 5项要求。JT/T 600.1 2 人工加速老化试验 1000 h 不起泡、不剥落、无裂纹，粉化1 级，变色1 级 GB/T 14522 3 湿热老化测试 1000 h 湿热试验后不起泡、不剥落、无裂纹，粉化1 级，变色1 级 GB/T 1740 4

26、 耐循环盐冻试验 300 次循环后不起泡、不剥落、无裂纹，粉化1 级，变色1 级 附录 A 5 耐候性试验 累积能量达到 3.5106Kj/m2后，产品外观不应有明显的粉化、斑点、起泡、裂纹等缺陷 GB/T 1865 C.2 石墨烯液态复合防腐涂层性能指标 DB22/T 34322023 11 C.2.1 面漆技术指标应符合表 C.4 中相关规定。表C.4 液态涂料构件面漆涂层技术指标 序号 检测项目 单位 技术要求 试验方法 1 平均涂层厚度 m 60 GB/T 18226 2 附着力 级 1 GB/T 9286 3 施工性-涂刷二遍无阻碍 GB6753.6-1986 4 耐水性-168 h

27、 无异常 GB/T 1733 5 耐弯曲性 mm 2 GB/T 1731 6 涂层耐温变性（5 次循环）-无异常 JG/T25 7 耐冲击性 cm 50 GB/T 1732 8 耐碱性能（5%烧碱溶液）-168 h 无异常 GB/T 11547 9 耐酸性能（5%醋酸溶液）-168h 无异常 GB/T 11547 10 耐盐水性-240 h 无异常 GB/T10834 11 人工加速老化试验 -1000 h 不起泡、不剥落、无裂纹，粉化1 级，变色2 级 GB/T 14522 12 耐中性盐雾试验-1000 h 不剥落、不出现红锈 GB/T 1771 13 耐循环盐冻试验-200 次循环后，不

28、起泡、不剥落、无裂纹，粉化1 级，变色1 级 附录 A C.2.2 底漆技术指标应符合表 C.5 中相关规定。表C.5 液态涂料构件底漆涂层技术指标 序号 检测项目 单位 技术要求 试验方法 1 平均涂层厚度 m 60 GB/T 18226 2 附着力 级 1 GB/T 9286 3 耐弯曲性 mm 2 GB/T 1731 4 涂层耐温变性（5 次循环）-无异常 JG/T25 5 耐冲击性 cm 50 GB/T 1732 6 人工加速老化试验 -1000 h 不起泡、不剥落、无裂纹，粉化1 级，变色2 级 GB/T 14522 7 耐中性盐雾试验-1000 h 不剥落、不出现红锈 GB/T 1771 8 耐循环盐冻试验-200 次循环后，不起泡、不剥落、无裂纹，粉化1级，变色1 级 附录 A _