海洋防腐涂料是指在海洋環(huán)境中，能對海洋工程基體起到防腐蝕保護作用的一類功能涂料，是長期以來海洋工程涂料中最重要的研究對象之一，防腐工作是海洋工程的關(guān)鍵。

1、海洋防腐概況

進入21世紀以來，世界各國在海洋工業(yè)上的競爭越來越激烈，由于海洋資源儲藏量十分巨大，所以世界各國相當重視海上工業(yè)的發(fā)展。

長久以來，機械設(shè)備海上作業(yè)不可避免的就是防腐問題，因此海洋防腐一直是海洋工業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。在眾多防腐技術(shù)中，涂層保護因其經(jīng)濟性和實用性成為最常用的海洋防腐技術(shù)。

環(huán)氧樹脂防腐涂料是目前應(yīng)用廣泛的一類防腐涂料，在海洋防腐涂料中有著重要的地位。

如今的海洋工業(yè)以海洋工程和船舶技術(shù)為主體，船舶、橋梁、海上平臺、碼頭等設(shè)備大部分都是鋼結(jié)構(gòu)的，而鋼結(jié)構(gòu)在海洋環(huán)境中受到的腐蝕作用非常嚴重。海洋防腐工作不僅關(guān)系到海洋工程的正常作業(yè)，也關(guān)系到海洋工業(yè)的安全性，性能優(yōu)越的防腐涂料能大大提高海洋作業(yè)的安全性。

2、海洋防腐涂料

海洋防腐涂料按照基體的性質(zhì)可以分為兩大類，一類是鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料，另一類是非鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料。前者的作用對象是船舶、橋梁、海底鋼管等以鋼材料為主的設(shè)備和基礎(chǔ)工程;后者的作用對象是橋墩、碼頭等以混凝土、橡膠等其他材料為主的的設(shè)備和基礎(chǔ)工程。

海洋防腐涂料主要有環(huán)氧樹脂防腐涂料、聚氨酯類防腐涂料、橡膠防腐涂料、有機(無機)硅類樹脂涂料和有機(無機)富鋅涂料等。

目前海洋防腐涂料的研究方向主要在于提高涂層使用壽命、低表面處理以降低涂裝成本、高固含量低溶劑量以減少溶劑揮發(fā)帶來的污染。

海洋防腐涂料的研究目前正處在一個快速發(fā)展的時期，隨著國家對海洋工業(yè)的資金投入力度的增大，海洋防腐涂料的發(fā)展將有可能取得突破。前人的研究為海洋防腐涂料的發(fā)展奠定了一個良好的基礎(chǔ)，未來海洋防腐涂料的研究將會進入一個快速發(fā)展的時期。

3、環(huán)氧樹脂防腐涂料

環(huán)氧樹脂防腐涂料是防腐涂料領(lǐng)域重要的組成部分，是目前最常用的防腐涂料之一。

環(huán)氧樹脂涂料具有固化后硬度大、附著力高的特點，不容易受到破壞，同時其優(yōu)異的耐酸、耐堿、耐化學品的特性也是防腐涂料中極其重要的。環(huán)氧樹脂防腐涂料的發(fā)展在未來一段時間仍然會是防腐涂料領(lǐng)域的焦點之一。

環(huán)氧樹脂防腐涂料與不同填料、助劑的組合能產(chǎn)生無數(shù)的可能性，而且如今人們對于環(huán)境保護越來越重視，水性環(huán)氧樹脂防腐涂料低揮發(fā)物的特點也成為研制環(huán)境友好型防腐涂料的一個突破口。

環(huán)氧樹脂防腐涂料是指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的一類聚合物，在與固化劑搭配使用后，可以形成具有高硬度、高附著力、高化學穩(wěn)定性、高耐腐蝕性的涂層。目前環(huán)氧樹脂防腐涂料種類繁多，僅從基體樹脂分類就有雙酚A環(huán)氧樹脂涂料和酚醛環(huán)氧樹脂涂料等多種。

在進行改性之后，環(huán)氧樹脂防腐涂料的種類變得更加多樣化。環(huán)氧樹脂防腐涂料的改性方式有聚合物改性、有機硅改性和納米材料改性等，改性能使環(huán)氧樹脂防腐涂料獲得更加優(yōu)異的性能。

4、環(huán)氧樹脂防腐涂料研究進展

環(huán)氧樹脂自1930年成功合成至今，一直在不斷地發(fā)展。研究工作者從環(huán)氧樹脂涂料本身，到環(huán)氧樹脂防腐涂料的結(jié)構(gòu)，再到環(huán)氧樹脂防腐涂料的改性，進行了大量的研究。

萬凱、李昌誠等合成了帶有環(huán)氧基團的丙烯酸樹脂，并與環(huán)氧樹脂混合制備出改性的環(huán)氧樹脂防腐涂料。在對涂料進行粘度、附著力和耐腐蝕性測試后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)改性的環(huán)氧樹脂防腐涂料比未改性的環(huán)氧樹脂防腐涂料有更強的附著力和電化學性能。

楊小剛、張婷等在無溶劑型環(huán)氧樹脂防腐涂料的研究中采用了磷酸鋅和云母氧化鐵灰作為填料。并分析涂料體積濃度(PVC)以及顏料-稀釋劑質(zhì)量比對涂層防腐性能的影響，并且證明了磷酸鋅在防腐涂料中能起到抑制腐蝕的作用。

ViorelPanaite，SimonaBoiciuc等研究用含有ZnO納米顆粒的混合納米顆粒改性的環(huán)氧樹脂涂料在海軍鋼材上的防腐表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂防腐涂料在極化電阻和抑制腐蝕速率方面表現(xiàn)優(yōu)異，在黑海海水中進行120天的真實海洋環(huán)境試驗后，改性的環(huán)氧樹脂防腐涂料表現(xiàn)出了明顯提高的抗腐蝕行為。

PrashantGupta，MadhuBajpai在環(huán)氧樹脂防腐涂料的研究中嘗試使用了酚醛清漆環(huán)氧樹脂。酚醛環(huán)氧樹脂存在沖擊強度差，高剛性和吸濕性的缺點，所以一般不作為防腐涂料的基礎(chǔ)材料，但是其優(yōu)異的耐化學品性、低收縮性和良好的粘合性又是非常值得研究的性能。通過使含胺基團的有機硅樹脂與酚醛環(huán)氧樹脂反應(yīng)制備硅化環(huán)氧樹脂，并使用間苯二胺作為固化劑。所得到涂層在耐熱、耐化學品上表現(xiàn)優(yōu)異，具有重要的商業(yè)價值。

L.K.Aggarwal，P.C.Thapliyal，S.Ｒ.Karade使用表氯醇、雙酚A環(huán)氧樹脂和腰果酚制備環(huán)氧-松脂醇樹脂，并基于此樹脂制備環(huán)氧防腐涂料。在涂料的制備中使用了鋅粉、磷酸鋅、云母氧化鐵和合成氧化鐵作為顏料以及填料，芳族多胺化合物作為固化劑。并就涂料的拉伸強度、伸長率、與鋼材的結(jié)合性以及涂膜的水蒸汽透過性進行研究。在與未改性防腐涂料的比較中發(fā)現(xiàn)，改性的環(huán)氧樹脂防腐涂料的防腐性能更好，并且涂料中的云母氧化鐵表現(xiàn)出了最佳的防腐性能，其次是磷酸鋅。

我國對環(huán)氧樹脂的研究起于1956年，是新中國成立后就比較重視的工業(yè)內(nèi)容之一，長期以來，環(huán)氧樹脂防腐涂料都是我國防腐涂料領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容。如今，我國作為一個海上強國，在大力發(fā)展海上工業(yè)的大環(huán)境下，必須要有防腐涂料研究作為支撐，環(huán)氧樹脂防腐涂料在現(xiàn)代社會仍然具有良好的市場前景和應(yīng)用價值。

5、防腐高導熱涂料研究進展

在以機械設(shè)備為主的海洋工業(yè)中，另一個不可忽視的問題就是設(shè)備的導熱問題。海洋工業(yè)以大型設(shè)備為主，大型設(shè)備往往需要大量動力驅(qū)動，在作業(yè)過程中會產(chǎn)生大量的熱量，熱量的及時釋放是目前的一大難題。

這需要大型設(shè)備在涂覆防腐涂層后仍能夠高效散熱，要求防腐涂料具有高導熱性。高導熱的防腐涂料對于海洋工業(yè)安全性的提高意義重大，如果設(shè)備在工作時不能及時釋放多余的熱量，不僅影響設(shè)備正常運行，還會造成設(shè)備損壞或者造成災(zāi)害，高導熱性的防腐涂料能夠讓設(shè)備多余的熱量及時傳導到環(huán)境中，將大大提高設(shè)備工作的安全性和穩(wěn)定性。于是，在防腐涂料領(lǐng)域，防腐涂料的導熱性、導電性、耐熱性、耐磨損性等都成為了研究內(nèi)容。

SabyasachiGanguli等研究石墨改性的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，對復(fù)合材料進行導電性和導熱性的測試后發(fā)現(xiàn)，隨著改性環(huán)氧樹脂涂料中石墨含量從2%增加到20%，改性導熱涂料的導電性下降，但是導熱性能卻出現(xiàn)了顯著提高。復(fù)合材料在添加了20%含量石墨后比不添加石墨時導熱性提高了28倍，導熱系數(shù)從0.2W/mK增加到了5.8W/mK。

KihoKim，SeokgyuＲyu，JooheonKim通過基于環(huán)氧樹脂和聚苯硫醚(PPS)基體的六角形和球形聚集的氮化硼填料制成了具有優(yōu)異導熱性的防腐涂料，使導熱系數(shù)從1．82W/mK增加到了3.9W/mK。

防腐導熱涂料是當今發(fā)展迅速的功能涂料，目前主要應(yīng)用于換熱器、石油化工和海洋工程等。本文所述防腐高導熱涂料使用環(huán)境為海洋環(huán)境，海洋環(huán)境具有含鹽量高、濕度高的特點，海水、海風和海洋大氣的腐蝕尤為嚴重，加之海洋生物的附著破壞，對海洋工程的防腐工作是一個不小的挑戰(zhàn)。而在當今海洋工業(yè)快速發(fā)展的背景下，能適應(yīng)特定環(huán)境的防腐涂料具有更大的應(yīng)用價值。目前海洋工程中有大量設(shè)備在作業(yè)過程中會產(chǎn)生大量熱量，傳統(tǒng)防腐涂料雖然能對設(shè)備起到防腐作用，但是卻不利于熱量的釋放和轉(zhuǎn)移，所以具有高導熱性的防腐涂料具有很大的研究價值。

6、發(fā)展展望

防腐涂料導熱性的研究目前還處在發(fā)展階段，關(guān)于高導熱涂料的配方設(shè)計也比較少，而且大部分集中在換熱器和石油化工領(lǐng)域。防腐高導熱涂料的應(yīng)用還不夠廣泛，其在海洋防腐涂料上的應(yīng)用也還處在摸索階段。所以，防腐高導熱涂料的研究還有很長的路要走，設(shè)計未來海洋防腐涂料的重要發(fā)展方向之一，其背后擁有的巨大市場價值也有待開發(fā)。