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海洋防腐防污涂料的发展趋势
2016-02-29 22:19:04 作者:ecorr_91 来源:《腐蚀防护之友》
  本文介绍了海洋防腐防污涂料的的发展趋势,重点介绍海洋防腐防污涂料主要品种的研究与应用最新动态。
 
  文| 桂泰江 海洋化工研究院有限公司 海洋涂料国家重点实验室
 
  自人类接触海洋开始,海洋腐蚀和生物污损一直困扰着人类的经济活动,防止海洋腐蚀与生物污损是开发海洋的先决条件。涂装海洋防腐、防污涂料是目前最有效的解决方法,据专家调查海洋中70% 的腐蚀问题是通过涂料来解决的。
 
  随着环境保护日趋严格、低碳经济的要求和一系列与涂料相关的法规和公约的实施,对世界涂料技术的发展产生了根本性的影响。如各国的VOC(挥发性有机物)法规、IMO(国际海事组织) 的《国际控制船舶有害防污系统公约》(AFS 公约)、《船舶压载舱保护涂层性能标准》(PSPC)、欧盟的杀菌剂产品法规(BPR) 和REACH 法规等促进了海洋防腐防污涂料技术的提升。
 
  随着修造船业和海洋工程的发展,制造技术的不断提高,建造周期的缩短,对海洋防腐防污涂料的综合性能的要求越来越高。为了满足环境保护和业主的要求,海洋防腐防污涂料向着高性能、节省能源和资源、施工方便高效、环保卫生的方向发展。
 
  海洋防腐涂料的进展
 
  海洋防腐涂料的发展主要以环保化、低VOC(高固体分、无溶剂、水性涂料)、不含重金属的防锈颜料、低表面处理、长效、高性能和智能化的方向为主。
 
  高固体分、无溶剂防腐涂料
 
  高固体分、无溶剂防腐涂料主要品种以环氧涂料、聚氨脂涂料、硅氧烷涂料和聚脲涂料等双组分体系涂料为主。高固体分防腐涂料的关键技术是采用低粘度的、综合性能优异的树脂体系、适用于高粘度涂料体系的特殊助剂。
 
  高固体分防腐涂料具有低VOC、优异防腐性能、厚膜、高边角覆盖、表面处理要求低、底面合一、涂装道数少的优点。由于高固体分防腐涂料的粘度高,对温度敏感,使用时间短,在施工工艺上有挑战性。
 
  ⑴高固体分、无溶剂环氧压载舱涂料
 
  压载舱涂料是一种高固体分、无溶剂涂料的典型产品。压载舱的防护对船舶的使用寿命和安全起非常关键作用。国际海事组织(IMO)已通过了强制性的《船舶压载舱保护涂层性能标准》
 
  (PSPC),要求涂料的使用寿命达15 年,平面钢板表面的锈蚀面积小于3%,焊缝和边角处小于20%.要求涂料是浅色的环氧体系, 对基材的表面处理、涂层的膜厚、涂装质量、涂料的性能全面控制。PSPC 增加涂料的冷凝舱和摇摆舱模拟试验、耐阴极剥离试验、柔韧性试验。
 
  目前压载舱涂料主要品种有溶剂型改性环氧涂料、溶剂型纯环氧涂料和无溶剂环氧涂料。前二类占90-95%,无溶剂环氧涂料占5-10%.无溶剂环氧涂料具有内应力低、边角的涂装保留率好和防腐性能优的特点,由于不含溶剂,粘度较高,涂料的基材的湿润性较差,因此要求较高的表面处理水平。
 
  高固体份压载舱环氧涂料最常见的问题是由涂层内应力的释放,引起涂层收缩,最终导致涂层开裂。提高压载舱涂料的性能和及早发现涂层缺陷显得非常重要。
 
  为了提高压载舱涂料的抗开裂性,许多技术得到了应用,其中添加特殊的纤维增强是非常有效的办法。表1 为纤维增强的环氧涂料和4种普通环氧涂料的性能比较。
 

 
  可见纤维增强的环氧压载舱涂料的强度、韧性大幅度提高。
 
  日本关西涂料公司开发的SI 压载舱涂料具有自诊断、自检查功能,能根据涂层颜色的变化来判断涂层的膜厚,保证涂装的质量,避免涂层膜厚不够,影响防腐性能,也避免涂层过厚造成浪费, 降低检查费用。
 
  Sherwin-Williams 公司开发OAP 环氧压载舱涂料添加了特殊的荧光颜料,涂层在紫外光的照射下,容易发现针孔等缺陷,能降低检查费用,保证涂装质量。
 
  ⑵聚硅氧烷涂料
 
  聚硅氧烷涂料作为性能优异的防腐蚀涂料,具有高固体分低粘度的特点(固体份≥ 98%),施工固体分> 90%,比传统溶剂型涂料可减少90% 以上的VOC,且不含异氰酸酯,符合环保法规的要求。
 
  另外聚硅氧烷涂料具有突出的耐紫外老化性能、极佳的耐盐雾腐蚀性和光泽高(>90 60°) 的特点,采用二道涂层体系,不需要中间漆,节省施工时间和施工成本。
 
  聚硅氧烷涂料已成为海洋防腐工程中重要的品种涂料。IP、PPG、海虹老人相继推出聚硅氧烷涂料产品。为了进一步提高涂装简便性,还开发了单组分硅氧烷涂料,耐老化性能、防腐性能均能达到双组分硅氧烷涂料的性能。
 

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