T/CHTS 20020-2022 公路桥梁钢结构石墨烯锌粉防腐涂料 | 梦能涂料每日解读标准
核心定位： 中国公路学会发布的团体标准，2022年4月30日发布，2022年5月14日实施。本标准由中交高新科技产业发展有限公司主编，在总结公路桥梁钢结构石墨烯锌粉防腐涂料试验研究成果和工程应用的基础上编制，系统规定了该涂料的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则以及包装标识运输储存等内容。标准按耐盐雾性能将产品分为E型(普通型)和L型(长效型)两类，并规定了原材料指标、涂料与涂层双重技术性能要求、完整配套体系设计和检验验收规则。这是当前中国公路桥梁钢结构石墨烯锌粉防腐涂料领域最核心、最权威的团体技术标准。梦能涂料专家提醒您，本标准为首次发布的团体标准，其产品的石墨烯材料判定需按照附录C的扫描电镜-能谱法进行定性分析，涂料中不挥发分的金属锌含量按附录E的化学分析法进行测定。
一、 标准基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 标准编号 | T/CHTS 20020-2022（ICS 87.040， CCS G 50/59） |
| 发布/实施 | 2022-04-30 发布 / 2022-05-14 实施 |
| 发布机构 | 中国公路学会（公学字〔2022〕53号公告） |
| 主编单位 | 中交高新科技产业发展有限公司（负责日常解释和管理工作） |
| 适用范围 | 公路桥梁钢结构防腐涂装（规定产品分类、技术要求、试验方法、检验规则等）。 |
| 核心内容 | 范围（第1章）→ 规范性引用文件（第2章/JT/T 722等）→ 术语（第3章/3.0.1~3.0.2）→ 产品分类（第4章/表4.0.1）→ 技术要求（第5章/5.1~5.4/表5.1.1/表5.4.1/表5.4.2）→ 试验方法（第6章/6.1~6.3/表6.3.1）→ 检验规则（第7章/7.1~7.4）→ 包装储运（第8章）+ 附录A~E |
| 主要起草人 | 韩强、翟敏刚、李翔、姚永健等27人。 |
二、 术语与产品分类（第3~4章）—— 最核心的定义与分级红线
3.0.1 石墨烯材料——最核心的“层数≤10层”定义红线！
是指由石墨烯单独或堆垛而成、层数不超过10层的碳纳米材料。
3.0.2 石墨烯锌粉防腐涂料——最核心的“四组分”定义红线！
由石墨烯材料、锌粉、环氧树脂以及溶剂和助剂等组成的防腐涂料。
表4.0.1 产品分类——最核心的2型按耐盐雾分级红线！
| 产品类型 | 耐盐雾性能指标 |
|---|---|
| E型(普通型)石墨烯锌粉防腐涂料 | ≥1 000 h，划痕处单向扩蚀≤2 mm，未划痕区不起泡、不生锈、不开裂、不剥落 |
| L型(长效型)石墨烯锌粉防腐涂料 | ≥2 000 h，划痕处单向扩蚀≤2 mm，未划痕区不起泡、不生锈、不开裂、不剥落 |
三、 技术要求（第5章）—— 最核心的原材料+涂料+涂层三重性能红线
5.1 原材料技术要求——最核心的4类主要材料验收红线！
表5.1.1 主要原材料的技术要求（核心原材料红线）
a) 石墨烯材料： 定性测试按附录C，含水量按GB/T 6284（干燥减量法），比表面积按附录D（BET法）。
b) 锌粉： 粒度测定按GB/T 6524（重力沉降光透法）。
c) 环氧树脂： 环氧当量测定按GB/T 4612。
d) 助剂、溶剂和填料： 按企业标准或合同规定验收。
表5.4.1 涂料技术性能要求——最核心的4项必检指标红线！
| 项目 | 技术指标 | 试验方法 |
|---|---|---|
| 挥发性有机化合物(VOC)/(g/L) | <420 | GB/T 23986（气相色谱法） |
| 不挥发分中金属锌含量(质量)/% | ≥30 | 附录E（化学分析法） |
| 适用期/h | 5 | GB/T 31416 |
| 干燥时间/h | 表干≤2 / 实干≤24 | GB/T 1728 |
表5.4.2 涂层技术性能要求——最核心的5项涂层性能红线！
| 项目 | 技术指标 | 试验方法 |
|---|---|---|
| 耐冲击性能/cm | 50 | GB/T 1732 |
| 附着力(拉开法)/MPa | ≥6 | GB/T 5210 |
| 耐弯曲性能 | 耐弯曲性(2.5°)无裂纹 | GB/T 6742 |
| E型耐盐雾性能 | ≥1 000 h 划痕单向扩蚀≤2mm | GB/T 1771 |
| L型耐盐雾性能 | ≥2 000 h 划痕单向扩蚀≤2mm | GB/T 1771 |
5.4.3 高寒地区特殊要求——最核心的“-40℃低温耐弯曲”红线！
应用于高寒地区的涂层配套体系需测定耐弯曲性能，应满足-40℃低温测试条件下耐弯曲性(2.5°)无裂纹。涂层配套体系的设计可参照附录B。
四、 试验方法（第6章）—— 最核心的样板制备与标准参数红线
表6.3.1 制备试验样板的技术要求——最核心的2种样板参数红线！
| 检测项目 | 底材类型 | 底材尺寸/mm | 干膜厚度/μm | 涂装要求 |
|---|---|---|---|---|
| 干燥时间/耐冲击/弯曲性能 | 马口铁板 | 120×50×(0.2~0.3) | 23±3 | 喷涂1道，除干燥时间外，在标准条件养护48h |
| 耐盐雾性能/附着力 | 喷砂钢板 | 120×70×(3~5) | 90±10 | 喷涂1~2道，每道间隔24h，标准条件养护14d |
五、 检验规则（第7章）—— 最核心的3类检验+组批+评定红线
7.1 检验分类——最核心的3类红线！
石墨烯锌粉防腐涂料检验分为原材料进厂检验、型式检验和出厂检验三类。型式检验应在具有相应资质的质量监督检测机构进行。正式生产后每年进行一次型式检验（第7.1.3条）。
表7.2.1 原材料检验项目和周期——最核心的5类原材料检验红线！
| 检验项目 | 检验内容 | 检验周期 |
|---|---|---|
| 石墨烯材料 | 原材料定性测试 | 依据工程要求检验 |
| 石墨烯材料 | 含水量 | 每批一次 |
| 石墨烯材料 | 比表面积 | 依据工程要求检验 |
| 锌粉 | 粒度 | 每批一次 |
| 环氧树脂 | 环氧当量 | 每批一次 |
7.2.2 型式检验项目——最核心的9项全检红线！
包括外观、挥发性有机化合物(VOC)、不挥发分中金属锌含量、适用期、干燥时间、耐冲击性能、附着力、耐弯曲性能、耐盐雾性能等，检验周期为每年一次。
7.2.3 出厂检验项目——最核心的4项必检红线！
出厂检验项目包括外观、挥发性有机化合物(VOC)、适用期、干燥时间，检验周期为每批一次。
7.3 组批——最核心的“涂料每3t为1批/原材料每1t为1批”红线！
石墨烯锌粉防腐涂料使用的原材料按批检验，每1t为1批，不足1t按1批计。石墨烯锌粉防腐涂料按批检验，每3t为1批，不足3t按1批计。
7.4 检验结果评定——最核心的“不合格加倍/仍不合格则判定不合格”红线！
不符合标准检验要求的原材料不得使用。型式检验或出厂检验有不合格项时，应从该批产品中随机再抽取双倍数试样对不合格项目进行复检，若复检后仍有不合格项，则判定该批产品不合格。
六、 核心附录说明—— 最核心的3大检验方法红线
附录A 石墨烯锌粉防腐涂料的制备工艺——最核心的A/B组分+10:1配比+生产工艺！
a) A组分由石墨烯材料、锌粉、环氧树脂等组成；B组分由聚酰胺等组成。
b) 使用时，A组分和B组分按照质量比为10:1的比例混合均匀，并在适用期内完成使用。
c) A组分生产工艺：依次加入溶剂(8%~18%)+树脂(10%~20%)+助剂(1%~3%)分散15min→加石墨烯(0.5%~2%)分散15min→加填料(10%~20%)+锌粉(30%~50%)分散15min→研磨→再分散15min→出厂检验→包装。
附录B 涂层配套体系设计——最核心的4个腐蚀环境+2个设计寿命+4种配套红线！
| 编号 | 腐蚀环境 | 涂层 | 防腐年限15年 | 防腐年限30年 |
|---|---|---|---|---|
| S01 | C3 | 底涂层：E型/面涂层：丙烯酸脂肪族聚氨酯或氟碳树脂漆 | 底(1~2道/≥60μm) / 面(1~2道/≥60μm) / 总厚度120μm | 底(2道/≥100μm) / 面(2道/≥80μm) / 总厚度180μm |
| S02 | C4 | 底涂层：L型/面涂层同上 | 底(2道/≥80μm) / 面(2道/≥80μm) / 总厚度160μm | 底(3道/≥120μm) / 面(2道/≥80μm) / 总厚度200μm |
| S03 | C5 | 底涂层：L型/面涂层同上 | 底(2道/≥100μm) / 面(2道/≥100μm) / 总厚度200μm | 底(4道/≥160μm) / 面(2道/≥100μm) / 总厚度260μm |
| S04 | CX | 底涂层：L型/面涂层同上 | 底(4道/≥160μm) / 面(2道/≥100μm) / 总厚度260μm | 底(4道/≥180μm) / 面(3道/≥120μm) / 总厚度300μm |
注： 在C1~C3腐蚀环境下，L型可替换E型。封闭环境内表面涂层配套见S05~S07。
附录C 石墨烯材料定性测试——最核心的“SEM+EDS+碳元素为主体+典型二维形貌”判定红线！
通过高速离心(11 000 r/min)分离提取离心剩余物上层物质，在扫描电镜下观察是否含有具备石墨烯材料典型二维形貌特征的物质，并用能谱仪确认该物质以碳元素为主体元素。两次平行试验中有一次满足条件，即可判定为“含有石墨烯材料”。
七、 核心交叉引用——T/CHTS 20020-2022与其他标准的差异与联系
a) 和T/CSTM 00229-2020《涂料中石墨烯材料的测定 扫描电镜-能谱法》的差异：
T/CSTM 00229-2020适用于石墨烯材料含量不低于1‰(质量分数)的涂料中石墨烯材料的定性测试。而T/CHTS 20020-2022附录C适用的范围是石墨烯材料含量不低于0.1%(1‰)的涂料，定性测试原理相同但适用范围表述略有不同（前者表述为质量分数，后者为百分比）。两者均要求通过扫描电镜能谱仪观察二维形貌并用能谱仪确认碳元素主体。梦能涂料专家提醒您，两个标准对于“含量检测下限”的表述在数值上是等价的（0.1% = 1‰），在具体执行中可按两者中更严格的要求操作。
其他关联标准：
b) JT/T 722《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》： 本标准第5.2.1条、第5.4.3条等均引用JT/T 722，石墨烯锌粉防腐涂层的涂装工艺应符合JT/T 722的有关规定，涂层配套体系的性能要求也应符合JT/T 722的有关规定。JT/T 722是本标准的基础性参照规范。
c) GB/T 5210（拉开法附着力）、GB/T 1771（耐中性盐雾）、GB/T 1732（耐冲击）、GB/T 6742（弯曲）： 这些国标方法标准被直接引用作为涂层性能的试验依据，应同步遵循。
d) 与JG/T 387-2012《环氧涂层预应力钢绞线》的差异： 该标准仅针对预应力钢绞线填充型环氧涂层，其技术体系与本标准完全不同，两者无直接适用关系的交叉，不可混淆。
八、 核心总结
T/CHTS 20020-2022 是公路桥梁钢结构石墨烯锌粉防腐涂料领域首部、最核心的团体标准。它通过 第3.0.2节（定义：石墨烯材料+锌粉+环氧树脂四组分防腐涂料）、表4.0.1（按耐盐雾分E型≥1000h/L型≥2000h）、表5.1.1（原材料验收：石墨烯定性/含水量/比表面积+锌粉粒度+环氧树脂环氧当量）、表5.4.1（涂料指标：VOC＜420g/L/不挥发分中金属锌≥30%/适用期5h/表干≤2h/实干≤24h）、表5.4.2（涂层指标：耐冲击50cm/附着力≥6MPa/弯曲2.5°无裂纹/耐盐雾E型1000h/L型2000h）、第5.4.3节（高寒地区-40℃低温耐弯曲2.5°无裂纹）、第6.3.1节（样板制备：马口铁板23±3μm养护48h/喷砂钢板90±10μm养护14d）、第7.2.3节（出厂4项检验+型式9项每年1次）、第7.3节（组批：涂料每3t一批/原材料每1t一批）、附录A（A/B组分10:1/石墨烯加入量0.5%~2%）、附录B（S01~S04外表面配套+C3~CX四个腐蚀环境+15/30年寿命+总厚度120~300μm）、附录C（SEM+EDS定性判定石墨烯材料） 构建了一套极其严谨、可量化的公路桥梁钢结构石墨烯锌粉防腐涂料产品与涂层全流程质量保证体系。
最核心的技术红线体现在：
- 核心产品定义（第3.0.2节）： 石墨烯+锌粉+环氧树脂四组分体系。
- 核心产品分级（表4.0.1）： E型≥1 000h耐盐雾 / L型≥2 000h耐盐雾。
- 核心金属锌含量（表5.4.1）： 不挥发分中金属锌≥30%（按附录E测定）。
- 核心VOC排放（表5.4.1）： <420 g/L。
- 核心涂层附着力（表5.4.2）： 拉开法≥6MPa。
- 核心高寒标准（第5.4.3节）： -40℃耐弯曲2.5°无裂纹。
- 核心试验样板养护（表6.3.1）： 喷砂钢板90±10μm/标准条件14d。
- 核心配套总厚度（附录B）： 外表面从C3/CX环境总厚度120~300μm。
- 核心定性认定（附录C）： SEM下典型二维形貌+EDS碳元素为主体。
对于梦能涂料的用户而言，本标准是公路桥梁钢结构石墨烯锌粉防腐涂层的核心技术依据。在材料进场环节，必须确认石墨烯材料的定性、含水量和比表面积，锌粉的粒度，环氧树脂的环氧当量等均符合设计要求。在涂料施工前，应确认涂料产品的VOC含量、金属锌含量、适用期及干燥时间等出厂检验报告齐全。在涂层配套体系设计时，应根据桥梁所处环境的腐蚀等级（C3~CX）和设计寿命（15年或30年），并参照附录B选择对应的配套方案和最小干膜厚度。对于高寒地区项目，必须进行-40℃的低温耐弯曲试验来验证涂层韧性。在质量检验阶段，耐冲击、附着力、耐弯曲和耐盐雾等型式检验项目须每年至少进行一次。涂料出厂按3t为一批，原材料按1t为一批进行抽检。只有完整理解并严格遵循本标准的全部要求，才能确保公路桥梁钢结构获得有效的石墨烯锌粉防腐保护，满足设计使用年限。