海洋防腐涂料有哪幾種？
文章發(fā)布于：2023-09-10 作者：昂威涂料 瀏覽次數(shù)：次
海洋防腐涂料的種類
海洋工程中鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕種類多樣：電偶腐蝕、空蝕現(xiàn)象、磨損腐蝕和沖擊腐蝕、析氫腐蝕、吸氧腐蝕等。應(yīng)用較多的重防腐涂料主要有：環(huán)氧類防腐涂料、氟碳防腐涂料、聚氨酯類防腐涂料、橡膠 防腐涂料、有機(jī)(無(wú)機(jī)) 硅類樹脂涂料、聚脲彈性體防腐涂料、玻璃鱗片類重防腐涂料和有機(jī)(無(wú)機(jī))富鋅涂料。
1.環(huán)氧類防腐涂料環(huán)氧類防腐涂料以環(huán)氧樹脂為主體、與顏料、催干劑、助劑等調(diào)制而成。環(huán)氧樹脂涂料性能優(yōu)異：高附著力，高強(qiáng)度、耐化學(xué)品和耐磨性，是目前海洋重防腐領(lǐng)域應(yīng)用最早、范圍最廣的重防腐涂料種類之一。
2.氟碳防腐涂料氟碳防腐涂料以含氟樹脂為主要成膜物質(zhì)，氟原子電負(fù)性大、半徑小，C-F鍵鍵長(zhǎng)短、鍵能強(qiáng)、極化率低，這類涂料表現(xiàn)出超強(qiáng)的耐候性、耐熱性和耐化學(xué)品性，具有優(yōu)異的自清潔性能、防污性能和超強(qiáng)的耐腐蝕性能。
3.橡膠防腐涂料橡膠涂料以天然橡膠衍生物或合成橡膠為主要成膜物質(zhì)。應(yīng)用范圍較廣的主要有氯磺化聚乙烯防腐涂料和氯化橡膠防腐涂料。橡膠涂料無(wú)毒無(wú)味、對(duì)皮膚無(wú)刺激性，涂膜耐腐蝕性強(qiáng)、與基底粘附力 大，同時(shí)具有快干、耐水耐磨以及抗老化等優(yōu)點(diǎn)，橡膠防腐涂料主要用于船舶、水閘、化工等領(lǐng)域。
4.有機(jī)硅樹脂涂料有機(jī)硅樹脂涂料是以有機(jī)硅樹脂或者改性有機(jī)硅樹脂為主要成膜物質(zhì)的一種元素有機(jī)涂料，主要分為純有機(jī)硅樹脂涂料和改性有機(jī)硅樹脂涂料，耐熱耐寒性強(qiáng)，絕緣性、附著力、柔韌性、防霉性等性能 優(yōu)異。改性有機(jī)硅樹脂應(yīng)用更廣泛，包括機(jī)械混合型和縮聚型，可以通過(guò)添加不同填料或顏料來(lái)改性有機(jī)硅樹脂，增強(qiáng)其耐熱性、絕緣性和耐候性等。
5.聚氨酯防腐涂料聚氨酯涂料是常見的一類涂料，和環(huán)氧涂料有相似的性能，分為雙組份和單組份聚氨酯涂料。聚氨酯中除存在氨基甲酸酯鍵外，還有許多—OH、—NCO和不飽和雙鍵等，涂層耐酸堿、耐油、耐腐 蝕、耐高低溫和耐磨等性能優(yōu)異。聚氨酯涂料屬于高固低VOC涂料，環(huán)境污染物排放量很低；聚氨酯 涂料與基底附著力強(qiáng)，物理機(jī)械性能優(yōu)異，裝飾性能也很強(qiáng)，可在重防腐領(lǐng)域中作為面漆使用。
6.聚脲彈性體防腐涂料
聚脲彈性體涂料由氨基化合物和異氰酸酯反應(yīng)生成，多用于海上橋梁防腐。上世紀(jì)80年代末由美國(guó)研發(fā)成功，因優(yōu)異的性能，在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，是繼高固體、粉末涂料，水性涂料，光固化涂料等之后，開發(fā)的新型、高效、易涂刷的雙組份純聚脲彈性體涂料。這種高厚膜彈性體涂料特點(diǎn)明顯：固體含量高、綠色環(huán)保，涂膜厚且致密柔韌，與基底附著力強(qiáng)，耐紫外、耐沖擊等性能優(yōu)異，施工簡(jiǎn)便。
7.玻璃鱗片重防腐涂料
玻璃鱗片防腐涂料是以樹脂為主要成膜物質(zhì)，添加特殊玻璃鱗片[30,31] 為骨料，加入合適助劑等制得的一類涂料。特點(diǎn)有：玻璃鱗片纖薄，與涂層重疊，抑制了介質(zhì)滲透，屏蔽效果極好；涂膜具有很強(qiáng)粘附 力和力學(xué)性能，耐腐蝕性、堅(jiān)韌性極強(qiáng)；鱗片使涂層 與基底應(yīng)力降低，防止涂膜產(chǎn)生罅隙、脫落現(xiàn)象；鱗片在涂層中反射大量紫外線，樹脂耐紫外性、耐候性、耐老化性能優(yōu)異。
8.富鋅涂料
富鋅涂料是以鋅粉為填料的一種環(huán)氧類粉末涂料，主要包括有機(jī)和無(wú)機(jī)富鋅涂料，在海上橋梁、大型鋼結(jié)構(gòu)、船舶等設(shè)備上廣泛使用[36] 。富鋅涂料的 防腐機(jī)理包括：屏蔽作用、電化學(xué)防護(hù)，涂膜自修復(fù) 作用、鈍化作用。有機(jī)富鋅涂料多用環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂為成膜物質(zhì)；無(wú)機(jī)富鋅涂料以水性硅酸鹽樹脂、硅酸乙酯等為成膜物質(zhì)。有機(jī)富鋅涂料的施工性能好，基底低表面處理性強(qiáng)，但耐熱性、導(dǎo)電性、耐溶劑性等性能劣于無(wú)機(jī)型，有機(jī)型與多數(shù)涂料可混溶，配套涂層之間有協(xié)同效果。
海洋防腐涂料的特點(diǎn)
海洋防腐涂料能在苛刻條件下使用，并具有長(zhǎng)效防腐壽命，重防腐涂料在化工大氣和海洋環(huán)境里，一般可使用10年或15年以上，即使在酸、堿、鹽和溶劑介質(zhì)里，并在一定溫度條件下，也能使用5年以上。而且施工簡(jiǎn)便，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)涂料的常溫自固化，當(dāng)環(huán)境溫度20℃，相對(duì)濕度小于85%時(shí)，表干15min，實(shí)干2h，可保證高效率施工，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的抗鹽霧，耐老化。
最新研究進(jìn)展
海洋防腐涂料可分為海洋鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料和非鋼(主要指海洋混凝土)防腐涂料。海洋防腐涂料體系主要有無(wú)機(jī)富鋅、有機(jī)富鋅、有機(jī)硅、環(huán)氧、丙烯酸、聚気酯、氟碳、聚硅氧烷類涂料，可根據(jù)不同海洋環(huán)境蝕特點(diǎn)和防腐年限選用不同的涂料和涂層體系。在海洋環(huán)境中，材料蝕傷的本質(zhì)是電化學(xué)腐蝕，其機(jī)制是水、氧和氯離子等腐蝕因子在多重海洋環(huán)境因素耦合作用下透到材料表面所導(dǎo)致的電化學(xué)腐蝕和氯離子腐蝕。通常在有機(jī)涂層中加入納米級(jí)的無(wú)機(jī)填料如SiO2、TiO2、ZnO、BaSO4等無(wú)機(jī)納米填料可以和有機(jī)高分子樹脂形成良好的協(xié)同作用，填充涂層的空隙，増強(qiáng)涂層的致密性和抗離子透性，并且能改善涂層的流變性能，增加涂層的附著力、硬度，光潔度和耐熱耐老化性能，是海洋重防涂料的重要發(fā)展方向之一。
另外在重防腐涂層體系中加入片狀填料也具有很好的陽(yáng)隔腐蝕介質(zhì)透效應(yīng)。常用的片狀填料主要有片狀的云母、云母氧化鐵、石墨、片狀鋅粉、不銹鋼和玻璃片等。其中片狀云母、云母氧化鐵、石等由于價(jià)格便宜，在船防銹涂料中得到大量應(yīng)用，然而較厚的無(wú)機(jī)片層填料(2-5um)要求涂層的厚度遠(yuǎn)大于常規(guī)涂層防護(hù)體系，涂裝工藝復(fù)雜。
應(yīng)用前瞻
我國(guó)與海洋相關(guān)的涂料大約占到涂料市場(chǎng)總量的1/10，市場(chǎng)需求超過(guò)350億元。隨著我國(guó)海洋產(chǎn)業(yè)開拓力度的加大，海洋涂料的需求量年均增速將超過(guò)20％。海洋重防腐涂料的發(fā)展是為國(guó)家海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體戰(zhàn)略服務(wù)，也是我國(guó)由近海走向深海，成為海洋大國(guó)必不可少的組成部分。利用石墨烯二維納米片超強(qiáng)的屏蔽效應(yīng)、導(dǎo)電性能、化學(xué)穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)大幅提高涂料的抗透性、抗靜電性、耐磨性能。石烯添加的重防腐涂料有望在船舶，海上石油鉆井平臺(tái)，風(fēng)力發(fā)電、沿海島礁設(shè)施等領(lǐng)域取得規(guī)模化應(yīng)用。
結(jié)語(yǔ)
隨著海洋經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，海洋防腐越來(lái)越得到人們的重視，海洋防腐涂料的開發(fā)應(yīng)用更得到國(guó)內(nèi)外的強(qiáng)烈關(guān)注。海洋防腐涂料的設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)含量高、資金投入大、研發(fā)周期長(zhǎng)。須從海洋環(huán)境的腐蝕特點(diǎn)出發(fā)，以腐蝕的某個(gè)或多個(gè)機(jī)理為切入點(diǎn)，開張超智等：海洋防腐涂料的最新研究進(jìn)展開發(fā)出不同的防腐涂料或具備協(xié)同作用的涂料體系，以適應(yīng)不同的腐蝕環(huán)境。
