全球船舶涂料向環(huán)保、節(jié)能發(fā)展

2008-02-13 00:00:00 620

世界涂料技術(shù)發(fā)展以節(jié)能、環(huán)保、健康為主體方向，國內(nèi)上概括為“五E”，即Excellenceofperformance高能、Easeofapplication方便施工、Economics節(jié)省資源、Energysaving節(jié)省能源、Ecology環(huán)保衛(wèi)生，涂料技術(shù)的進(jìn)步圍繞這五個方面努力，船舶涂料也同樣順應(yīng)此潮流的發(fā)展。　　造船業(yè)迅速發(fā)展，機(jī)械化程度日益提高，制造周期縮短，使用者對船舶涂料的綜合性能、表面處理工藝、涂裝工藝及設(shè)備的要求越來越高，船舶涂料向著高性能、節(jié)能、施工方便、高效、符合環(huán)保要求的方向發(fā)展。具體來說，船舶涂料應(yīng)采用厚漿型、快干、高固體分或無溶劑涂料來達(dá)到高效節(jié)能的目的；采用高壓無空氣噴涂來提高施工效率；使用不含鉛、鉻等重金屬顏料，降低涂料中有機(jī)溶劑含量，不使用有機(jī)錫、焦油等有害物質(zhì)來達(dá)到環(huán)保衛(wèi)生的要求。　　防銹底漆　　在嚴(yán)酷的海洋環(huán)境中，防銹是保護(hù)船舶最重要的措施，防銹底漆是艦船涂料中最基本的品種，常用的有以下幾類：醇酸、氯化橡膠、乙烯樹脂、環(huán)氧、聚氨酯等。　　氯化橡膠防銹底漆是最常用的品種，防銹性能良好，現(xiàn)多為厚漿型。由于氯化橡膠的生產(chǎn)過程不符合環(huán)保的要求，國外已經(jīng)限制氯化橡膠的生產(chǎn)，關(guān)閉了很多裝備，勢必會使氯化橡膠涂料用量下降。目前國外有些公司在開發(fā)水相法生產(chǎn)氯化橡膠，待該技術(shù)成熟后，氯化橡膠涂料的使用也許會出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)。　　乙烯系防銹底漆通常是指以氯乙烯與醋酸乙烯共聚物（氯醋樹脂）為基料的防銹涂料，氯醋樹脂的生產(chǎn)采用環(huán)保的水相法，涂料的防銹性能良好，但存在固含量低，涂裝道數(shù)多的缺點。環(huán)氧防銹底漆是用量最大的綜合性能最好的品種，也是各大公司大量發(fā)展的品種，主要向快干、厚膜、無溶劑型發(fā)展。　　低表面處理底漆　　通常的防銹底漆要求表面處理達(dá)到Sa2.5-3級，而低表面處理底漆只要除去表面疏松的鐵銹、油脂及污物即可，這將大大地降低表面處理的工作量，縮短施工周期。日本某公司的環(huán)氧煤焦油底漆，只需用刷子除去較疏松的鐵銹后就可涂裝。所用的改性環(huán)氧樹脂能與鐵銹生成絡(luò)合物，并逐漸轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的磁性氧化鐵，產(chǎn)品的潤濕性、附著力、防銹性能和以往使用的環(huán)氧涂料（表面處理達(dá)Sa2.5或Sa3級）的效果相當(dāng)。此類涂料的機(jī)理有兩種：轉(zhuǎn)化型和封閉型?；径疾捎铆h(huán)氧體系，關(guān)鍵在于選用特殊的環(huán)氧樹脂，具有優(yōu)異的滲透性、潤濕性、附著力、封閉性能。一般是特殊螯合型環(huán)氧樹脂。　　2.通用防銹底漆　　艦船由于各部位所處腐蝕環(huán)境不同，各部位所采用的涂料種類也不同，給涂裝增加了不少麻煩。為使涂裝配套體系簡化，減少施工工序，各大涂料公司開發(fā)了通用防銹底漆，這類底漆不僅能與絕大多數(shù)類型的面層涂料配套，而且在舊船維修時能復(fù)涂在大多數(shù)類型的舊涂料上面。此類涂料主要是環(huán)氧體系。　　快干低溫固化底漆　　為了減少涂裝時間，縮短修、造船周期，滿足冬季施工要求，各大涂料公司推出了高性能快干底漆，快干底漆具有無焦油、快干、附著力好的特點，涂裝間隔大約3小時左右，大大低于常規(guī)環(huán)氧涂料的涂裝間隔。此類環(huán)氧涂料需要選用酚醛胺、脂環(huán)胺等新型固化劑，保證環(huán)氧涂料能低溫固化，縮短涂裝間隔。　　焦油環(huán)氧底漆是性價比優(yōu)異的涂料品種。　　由于焦油含有致癌物質(zhì)，西方國家已開始限制和禁用焦油，挪威、瑞典于1997年就禁用焦油，采用純環(huán)氧底漆和漂白環(huán)氧底漆代替環(huán)氧焦油底漆。　　防污涂料　　防污涂料是艦船涂料中最重要的品種之一。近年來，由于受海洋環(huán)境保護(hù)的壓力、現(xiàn)用和禁用有機(jī)錫法規(guī)的限制（國際海事組織提出2008年1月起完全禁用有機(jī)錫防污涂料的法規(guī)已生效），防污涂料向無錫、低毒、無毒的方向發(fā)展。無錫防污涂料有以下幾類：①傳統(tǒng)的基料不溶型；②可控消蝕型；③自拋光型；④可控消蝕與自拋光結(jié)合型。　　基料不溶型防污涂料　　基料不溶型防污涂料是最傳統(tǒng)的防污涂料，以乙烯樹脂、氯化橡膠等聚合物為基料，氧化亞銅為防污劑，防污期效為2-3年，此類防污涂料存在毒劑滲出率不穩(wěn)定，漆膜表面粗糙等缺點。　　2.可控消蝕型防污涂料　　可控消蝕型防污涂料實際是新型基料可溶型防污涂料，在原有的松香基料中加入聚合物，防污劑除了氧化亞銅，還采用了環(huán)保的有機(jī)防污劑。此類防污涂料的防污期效可達(dá)3-5年。　　3.自拋光防污涂料　　自拋光防污涂料是通過丙烯酸聚合物在海水中的水解或離子交換來保證防污劑的平穩(wěn)滲出，從而達(dá)到防污目的，機(jī)理與有錫自拋光防污涂料基本相同?？伤饣螂x子交換的丙烯酸聚合物主要有丙烯酸銅聚合物、丙烯酸鋅聚合物、丙烯酸硅氧烷聚合物三類。此類防污涂料的性能基本上達(dá)到有錫自拋光防污涂料的性能，防污期效可達(dá)五年，具有拋光率和防污劑滲出率可控，防污劑擴(kuò)散層薄的特點。　　4.可控消蝕與自拋光結(jié)合型防污涂料　　自拋光防污涂料固含量低，與底層舊漆膜配套性差（一般需涂封閉涂層），價格高；而可控消蝕型防污涂料的拋光率和防污劑滲出率可控性差，漆膜較軟。通過松香和可水解的丙烯酸聚合物的精確復(fù)配得到兩者結(jié)合型的防污涂料。這類防污涂料具有無有機(jī)錫、高固體份、拋光率和防污劑滲出率可控、與舊漆膜配套性好、機(jī)械性能好、價格適中的特點。　　5.環(huán)保的復(fù)配有機(jī)防污劑　　氧化亞銅等銅類防污劑對動物類附著生物的防止非常有效，而對藻類附著生物的防止效果較差，為達(dá)到滿意的防污效果必須采用氧化亞銅與環(huán)保型有機(jī)防污劑復(fù)配的方法。　　有機(jī)防污劑要具備以下要求：有效性、在海水中很低的溶解度(＜10ppm)，對人和環(huán)境無毒，價格適中。目前主要有異噻唑啉酮（Sea-Nine-211），吡啶鋅鹽（OmideZinc），三嗪（1051）三類，這三種有機(jī)防污劑都已被證明能迅速降解，不會累積，對海洋環(huán)境沒有危害。

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