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海洋船舶防腐涂料的可持续发展方向
2006年8月21日 8:53  来源:中华化工网  
    海洋环境是非常严酷的腐蚀环境,海洋船舶及海洋工程设施所用的防护涂料属于重防腐涂料,范畴非常广泛。如防锈底漆船壳漆、甲板漆、内舱漆、集装箱涂料,海港设施及平台涂料,油罐涂料,海水冷却管道用涂料等。随着世界海洋工业的迅速发展和环境保护法对船舶工业的影响,我国船舶涂料今后可持续发展方向是重点开发高性能及环保型涂料。

  1.1低表面处理防锈涂料

  船舶及海洋设施有许多狭小紧密或不能搬动的部件,维修时往往难以进行彻底的表面处理,正常处理后仍带有不同程度的锈蚀物,并常处于高度潮湿及带油(油舱维修中)的状态,需要一种在恶劣表面可直接进行涂装的高性能低表面处理涂料,这种涂料不但可以减轻表面处理的压力,避免预处理对环境造成的污染,并可节约大量维修费用。

  1.2高性能无公害防锈颜料和填料

  钝化型或缓蚀型船舶重防腐涂料一般使用含铅、铬等重金属的防腐颜料,这些颜料有一定的毒性。为此,研究开发了抑制钢铁腐蚀的新型活性颜料,如磷酸锌、磷酸钙、钼酸锌、钼酸钙以及其他含磷化合物等;新型的锌—硅酸盐改性的三聚磷酸颜料等也是替代重金属颜料的有效品种。金属锰及其他化合物如四氧化锰,作为防腐抑制性颜料在涂料中使用,无论单独效能还是综合效能与传统的钼酸盐和铬酸盐抑制性颜料几乎具有相同防腐效果;铁氧体作为防腐蚀活性颜料也有极佳的防腐效果。美国Gerace公司使用离子交换型防腐颜料代替重金属防腐颜料生产的防腐涂料,已用于北海油田平台防腐。Moly—white公司最新研制出无毒防锈颜料——磷钼酸锌钙,该颜料性能优异,防锈能力超过红丹粉8~10倍,但价格较为昂贵。

  纳米粒子的引入可以改善涂料流变性,提高涂层附着力、涂膜硬度、光洁度和抗老化性能,也是重要的发展方向之一。

  1.3超耐候性面漆

  有机硅树脂涂料的耐候性和耐久性极好,一般可使用10~20年或更长的时间,可用作防腐体系的面漆,纯有机硅树脂因物理性能过于极端,难以直接用于重防腐体系。目前开发的可用于防腐体系的新型低温固化改性有机硅树脂涂料主要有:有机硅醇酸树脂涂料、有机硅橡胶改性聚氨酯涂料、丙烯酸有机硅树脂涂料等。

  氟碳树脂是近年来广受关注的新型材料,具有极其优异的耐候性、耐水耐油性、耐沾污性、耐化学药品性、耐溶剂性等,是制造超耐候性重防腐涂料及建筑涂料的优良材料。在极其苛刻的海洋腐蚀环境下,氟碳树脂及含氟聚氨酯等改性材料是面漆基料的极佳选择,除用于船壳漆外,还可用于接触强腐蚀介质的内舱涂料等。

  1.4无溶剂涂料——环氧涂料和聚氨酯涂料

  用低黏度液体环氧树脂制成的无溶剂环氧涂料具有一次成膜、便于喷涂、可常温固化、边缘覆盖性好、防腐蚀性能优异等特点。由于施工过程中无有机溶剂挥发,不仅漆膜厚度及防腐效果得到保障,而且液舱内部施工环境和施工安全性明显改善。

  美国Eebron公司生产的无溶剂聚氨酯涂料可用于海洋设施、船舶、石油设备等的防腐,具有无针孔、快干、膜厚、易施工、耐候、机械性能优良等特点。

  2船舶防污涂料的发展方向

  海洋生物对船体以及其他海洋设施的附着污损会带来一系列严重问题,如使船舶速度降低,油耗增加,水下结构被腐蚀破坏,浮标及航海设施质量增加,设备移动部件失灵,水下管线阻塞等。人们曾使用含砷、镉、铅、、锡等化合物作为防污剂防止海洋生物附着,但这些化合物有毒,除铜化合物和有机锡化合物,其他已被禁止使用。铜和锡的化合物作为防污剂用于制备防污涂料,可获得有效的防污效果。但有机锡防污剂有毒,能在水中稳定积累,引起一些生物体畸形,且可能进入食物链,已引起广泛重视,国际有关组织已禁止有机锡化合物作防污剂使用。

  目前,新型防污涂料的研究开发主要采取4条路线:改变涂层表面的物理化学特性,如低表面能防污、高吸水不稳定表面防污、表面植绒防污等;采用生物化学和仿生防污方法;开发新型无毒防污剂,进一步发展自抛光防污涂料;电解海水防污涂料,离子交换树脂型防污涂料等。

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