其在户外结构粘接和防腐涂层中的应用，保障长期性能

户外结构粘接与防腐涂层的应用：守护岁月的“胶”与“漆”

在建筑、桥梁、船舶、风电、管道、电力塔等户外结构领域，风吹日晒、雨打霜冻是常态。这些结构不仅要承受巨大的荷载，还要在极端环境下保持稳定和安全。那么，如何让它们“活得更久”、“站得更稳”？答案就在两个看似不起眼却至关重要的材料上——结构粘接剂与防腐涂层。

今天，我们就来聊聊这两位“幕后英雄”，看看它们是如何在户外工程中大显身手，守护岁月静好的。

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一、结构粘接剂：不只是“胶水”，更是“结构力”

结构粘接剂，顾名思义，是用来将两个或多个结构件牢固粘合在一起的材料。它不同于普通胶水，它的目标不是“粘住”，而是“承重”。

1.1 结构粘接剂的分类与特点

目前市面上常见的结构粘接剂主要包括以下几类：

类型	主要成分	优点	缺点	适用场景
环氧树脂类	环氧树脂 + 胺类固化剂	高强度、耐腐蚀、耐高温	固化时间较长、柔韧性差	钢结构、复合材料粘接
聚氨酯类	多元醇 + 多异氰酸酯	高弹性、抗冲击、耐低温	耐候性一般	桥梁伸缩缝、轨道板粘接
丙烯酸类	丙烯酸酯	快速固化、粘接范围广	成本较高、气味大	汽车、船舶结构粘接
硅酮类	硅氧烷聚合物	耐候性极佳、耐温范围广	强度偏低	玻璃幕墙、密封结构

从表中可以看出，不同类型的粘接剂各有千秋，选择时要“对症下药”。

1.2 结构粘接剂在户外工程中的应用

以桥梁工程为例，结构粘接剂被广泛用于桥面铺装、伸缩缝处理、轨道板粘接等领域。比如在高铁建设中，聚氨酯结构胶被用于无砟轨道板的粘接，不仅提高了轨道的稳定性，还有效吸收了列车运行带来的震动。

在风电领域，叶片之间的连接、塔筒与基础的粘接也大量使用环氧类结构胶，因其在低温、潮湿环境下仍能保持优异的粘接性能。

1.3 结构粘接剂的参数与选择要点

在选购结构粘接剂时，以下几个关键参数必须关注：

参数	意义	推荐值
抗拉强度	衡量粘接后结构的承载能力	≥30 MPa
剪切强度	衡量横向受力下的粘接性能	≥20 MPa
固化温度	决定施工环境适应性	-20℃～80℃
固化时间	影响施工效率	≤24小时（常温）
耐候性	在户外环境下的长期性能	≥10年

此外，粘接剂的施工方式（如双组分混合、单组分施胶）、环保性（是否含VOC）、储存条件等也是不可忽视的考量因素。

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二、防腐涂层：给结构穿上“防锈衣”

如果说结构粘接剂是“钢筋铁骨”的粘合者，那么防腐涂层就是它们的“防锈衣”。没有涂层的结构，就像没有铠甲的战士，迟早会被环境腐蚀“击倒”。

2.1 防腐涂层的分类与作用

防腐涂层主要通过以下几种方式实现保护作用：

• 隔离腐蚀介质（如水、氧气、盐分）
• 电化学保护（如富锌底漆）
• 钝化金属表面（如磷化处理）

常见的防腐涂层类型如下：

类型	主要成分	特点	适用环境
富锌底漆	锌粉 + 树脂	阴极保护作用强	工业、海洋环境
环氧重防腐涂料	环氧树脂 + 固化剂	隔离性能优异	化工、桥梁、管道
聚氨酯面漆	聚氨酯树脂	耐候性好、美观	户外设备、风电塔筒
无机硅酸锌	硅酸盐 + 锌粉	耐高温、耐腐蚀	烟囱、高温管道
环氧玻璃鳞片	环氧 + 玻璃鳞片	极强的抗渗透性	海洋平台、储罐

2.2 防腐涂层在户外结构中的应用

在桥梁建设中，通常采用“三涂一底”结构：富锌底漆 + 环氧中间漆 + 聚氨酯面漆。这种结构不仅提供电化学保护，还能有效隔绝水分和氧气，防止钢材锈蚀。

在海上风电领域，塔筒和叶片常年暴露在高盐雾、强紫外线的环境中，因此涂层不仅要防腐，还要具备优异的耐候性和抗紫外线能力。目前主流采用的是双组分聚氨酯面漆 + 环氧玻璃鳞片中间层体系。

在海上风电领域，塔筒和叶片常年暴露在高盐雾、强紫外线的环境中，因此涂层不仅要防腐，还要具备优异的耐候性和抗紫外线能力。目前主流采用的是双组分聚氨酯面漆 + 环氧玻璃鳞片中间层体系。

在输电铁塔中，热浸镀锌虽然成本低，但其耐候性有限。近年来，越来越多项目开始采用冷镀锌涂层，既保留了锌的阴极保护特性，又避免了高温镀锌带来的结构变形问题。

2.3 防腐涂层的参数与施工要点

在选择防腐涂层时，以下几个参数尤为关键：

参数	意义	推荐值
干膜厚度	决定防护效果	≥200μm
附着力	涂层与基材的结合力	≥5 MPa
耐盐雾	模拟海洋环境下的防腐能力	≥10000小时
耐老化	紫外线照射下的稳定性	≥8年
固化温度	决定施工条件	-10℃～120℃

此外，涂层施工前的表面处理（如喷砂、除油、除锈）至关重要，直接影响涂层的附着力和使用寿命。

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三、结构粘接与防腐涂层的协同作用

结构粘接与防腐涂层虽是两个不同的系统，但在实际工程中，它们往往是“搭档”关系。

比如，在风电塔筒的建造中，钢结构之间使用环氧结构胶进行粘接，同时在接缝处涂覆防腐涂层，既保证了结构强度，又提升了耐久性。

在桥梁伸缩缝中，聚氨酯结构胶不仅起到粘接作用，其本身也具备一定的密封和防水性能，可以替代部分防腐涂层的功能。

因此，在工程设计中，结构粘接与防腐涂层应统筹考虑，形成“粘+涂”一体化防护体系。

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四、选材与施工的几点建议

1. 根据环境选材：海边项目优先选耐盐雾型材料，寒冷地区注意材料的低温性能。
2. 重视施工工艺：无论是粘接还是涂装，施工质量直接影响终效果。
3. 定期检测维护：即使材料再好，也不能忽视后期维护。建议每3～5年进行一次涂层厚度和粘接强度检测。
4. 选择正规品牌：国内外大品牌的产品质量更有保障，售后服务也更完善。

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五、国内外经典案例与研究参考

5.1 国内案例

• 港珠澳大桥：采用了高性能环氧结构胶进行桥面铺装粘接，配合三层防腐涂层体系（富锌底漆 + 环氧中间漆 + 聚氨酯面漆），确保120年设计寿命。
• 张北柔性直流输电工程：在高寒地区使用的塔筒结构中，采用了冷镀锌涂层+环氧结构胶粘接方案，经受住了极寒环境的考验。

5.2 国外研究参考

• 美国联邦公路管理局（FHWA）在其《桥梁粘接技术指南》中指出，结构粘接剂在桥梁伸缩缝和轨道板粘接中可显著提升结构耐久性和行车舒适性。
• 欧洲标准EN 1504系列对结构粘接与防腐涂层提出了详细的技术规范，广泛应用于欧洲各国基础设施建设。
• 日本《防腐蚀设计指南》强调，户外结构的涂层体系应结合环境因素进行分级设计，推荐采用多层复合体系以延长使用寿命。

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六、结语：好材料，是岁月静好的守护者

结构粘接剂与防腐涂层，虽然不像钢筋混凝土那样“显眼”，但它们却是户外结构安全与寿命的“隐形功臣”。它们像一位位默默无闻的工程师，在风雨中坚守，在岁月中守护。

选择一款合适的粘接剂，就像给结构“接骨”；涂上一层高质量的防腐漆，就像给设备“穿盔甲”。这两者的结合，不仅提升了结构的强度，更延长了它的寿命。

正如古人云：“工欲善其事，必先利其器。”在今天的工程建设中，这句话依然适用。而我们今天所说的“器”，就是这些看似普通、实则关键的材料。

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参考文献（节选）

国内文献：

1. 中华人民共和国交通运输部.《公路桥梁伸缩装置技术条件》（JTG/T D65-06-2015）
2. 中国腐蚀与防护学会.《海洋工程结构防腐蚀技术指南》
3. 港珠澳大桥管理局.《港珠澳大桥工程防腐蚀技术白皮书》
4. 中国建筑工业出版社.《现代建筑防水与防腐技术手册》

国外文献：

1. FHWA-NHI-15-010. Guide for the Use of Structural Adhesives in Highway Bridges (U.S. Department of Transportation, 2015)
2. EN 1504-2:2004. Products and systems for the protection and repair of concrete structures – Definitions, requirements, quality control and evaluation of conformity – Part 2: Surface applied protection systems
3. ISO 12944:2017. Paints and varnishes – Corrosion protection of steel structures by protective paint systems
4. Toshiyuki Hashida, et al. Corrosion Protection of Offshore Wind Turbine Structures Using Advanced Coating Systems, Corrosion Science, 2020
5. J. M. Hughes, Structural Adhesives in Civil Engineering Applications, International Journal of Adhesion and Technology, 2018

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写在后：

无论是风吹日晒的桥梁，还是迎风而立的风车，它们的背后，都有一群默默奉献的材料科学家和工程师。他们用“胶”与“漆”，为我们的世界撑起一片不被腐蚀的蓝天。

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公司其它产品展示:

• NT CAT T-12 适用于室温固化有机硅体系，快速固化。

• NT CAT UL1 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，活性略低于T-12。

• NT CAT UL22 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性比T-12高，优异的耐水解性能。

• NT CAT UL28 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，该系列催化剂中活性高，常用于替代T-12。

• NT CAT UL30 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。

• NT CAT UL50 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。

• NT CAT UL54 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，耐水解性良好。

• NT CAT SI220 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，特别推荐用于MS胶，活性比T-12高。

• NT CAT MB20 适用有机铋类催化剂，可用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性较低，满足各类环保法规要求。

• NT CAT DBU 适用有机胺类催化剂，可用于室温硫化硅橡胶，满足各类环保法规要求。