引言

    我國涂料產業不斷發展， 在各行業均有良好的推廣與使用， 隨著技術的不斷創新， 水分散性樹脂研制成功并投入市場， 這項技術的研發賦予了涂料工業全新的生機和前景，大大改進了生產原理與生產方式， 從根本上使涂料生產從依賴有機溶劑、 天然樹脂的傳統方式中解脫出來， 通過無溶劑涂料和水性涂料的使用， 改變了涂料結構， 提高了涂料應用范圍， 當前， 市場中主要是以水性涂料為主， 其占有的市場份額相當大， 同時也呈現了強勁的發展勢頭。

    1 水性船舶涂料的分類

    水性涂料有較多各類， 其中水溶性涂料、 水稀釋性涂料和水分散性涂料是最主要的三種形態。 因為船舶的特殊性， 其涂料生產更加嚴格， 配比更加規范， 當前， 普遍使用到船舶防腐的涂料是水性涂料配套和同溶劑型體系配套兩種。

    2 水性船舶涂料性能要求

    水性船舶涂料根據使用部位不同， 有一定的技術標準要求， 具體表現如下： 水線、 外弦和甲板部位， 主要受到陽光照射、 海水浸泡等影響， 這些區域干濕交替較為明顯， 同時， 受到長期海水的浸泡、 波浪沖擊等， 還容易出現高度腐蝕的現象， 在強光和紫外線照射影響下， 這類區域老化的情況較為嚴重， 如果使用涂層， 就需要保證涂料具備可靠的耐海水腐蝕性、 物理機械性、 耐磨性、 耐沖擊性以及耐候性等特點， 對涂料的要求非常高。 上層構造物的部位需要使用那些具有良好裝飾性及耐候性的涂料， 保證圖案清晰明快， 體現美觀、 大方。承臺、干燥貨架的部分， 主要是用來放置雜物或糧食的區域， 這個區域使用功能較多， 需要涂層能夠達到耐高濕、 高溫、 耐磨、 耐化學品腐蝕等特點， 保證涂料使用功能。原油箱、 壓載艙兼用箱以及廢油箱等部分， 對涂料和涂層的要求主要是應該具備一定的耐油、耐海水以及電化學防腐功能。飲水艙、 清水艙主要功能是裝載水的部位， 需要具備耐水性能。貨艙部分主要作用是裝貨， 一般情況下， 貨物種類較雜， 主要是石油、 化學品等， 但也要考慮到這一點， 涂層應具有耐油性和耐酸堿性等特點。煙囪、 管道等部位， 長期在外， 同時還有高溫產生， 涂料需要保證能耐 500℃的溫度， 才能滿足使用要求。

    3 水性船舶涂料研究現狀

    水性無機富鋅涂料是水性涂料重要的原材料，也是起到主要作用的防腐涂料之一。 其制作原理主要是通過無機物反應， 利用高含量的鋅粉制作成防銹顏料， 利用水進行分解分散， 使全部介質形成高固體分厚膜涂料， 這類涂料主要用在遠航海洋環境中， 用做高防腐領域較為普遍， 也是當前推廣應用最好的防銹涂料。 水性無機富鋅涂料是揮發性有機化合物， 是當前最好的環保型防腐涂料， 在不同的領域均有較好的應用， 其發展速度較快， 推廣較好， 前景非常廣闊。隨著科學技術的研發， 近些年來， 國外還出現了水性無機磷酸鹽富鋅涂料， 這種涂料不需要清理底材， 只要符合涂層要求就可以使用， 底材處理難度低， 同時表現出了較好的性能。我國也有部分水性高模數硅酸鉀、硅酸鋰富鋅涂料研制出來， 得到了快速應用， 特別是在一些重點工程項目中， 已經得到推廣， 其性能也較穩定， 同時， 在不斷總結經驗的同時， 也在不斷完善中。厚漿醇酸、 環氧、 丙烯酸改性醇酸或環氧、 聚氨酯等水性涂料也不斷出現， 使涂料產品變得越來越豐富， 部分已經實現了產業化， 進入了市場實測階段， 這些涂料主要還是在工程中使用較多， 對于惡劣工作環境的船舶來說， 水性涂料防腐效果還不能滿足標準要求。

    4 水性船舶涂料的應用

    當前技術能力， 見于市場的水性防腐涂料主要由三部分組成， 一是丙烯酸體系； 二是環氧體系； 三是無機硅酸富鋅體系， 不常見的還包括醇酸體系、 丁苯橡膠體系、 瀝青體系以及氟碳樹脂體系等等。在此我們只研究用于船艙防腐的水性涂料， 大體可以分成三種類型。

    4.1 水性丙烯酸防腐涂料

    這種防腐涂料的成分主要是以丙烯酸樹脂為基礎，按一定比例加入改性樹脂、 顏填料、 助劑和溶劑等配制而成， 這種涂料能夠耐候、保光和保色。當前普遍使用的水性鐵紅丙烯酸防銹漆是一種自干型的涂料， 這類涂料附著力強、 耐腐蝕性好、 抗污性高， 同時在使用的時候， 還可以加入醇酸、 硝基、 氨基進行調制， 形成能夠配套使用的面漆。

    4.2 水性環氧防腐涂料

    現在使用的已經是改良過的涂料了， 其性能較為優良， 以往使用的是環氧瀝青防腐涂料， 多使用在壓載水艙、 長輸油管、 長輸天然氣管外壁部位， 但是這種涂料瀝青含量過高， 使用時利用含酚類石油樹脂代替瀝青和改性的環氧樹脂，這種做法能夠保證鋼鐵不出現腐蝕的情況， 同時涂裝、 檢修也非常便利， 更對人體無害。特效水性環氧防腐涂料使用方便， 使用時， 在被涂的底材部分只要用水沖洗， 就能夠進行涂裝施工了， 防腐作用較好， 效果特別明顯。

    4.3 水性無機硅酸富鋅防腐涂料

    水性無機硅酸富鋅防腐涂料主要由硅酸乙酯和硅酸鹽兩類構成。硅酸鹽系列由硅酸鋰、 硅酸鈉和硅酸鉀等品種組成， 主要用在鋼鐵防腐涂料制作中。 鋅還可以和無機聚合物產生化學類反應， 鋼鐵表面就會出現鋅鐵配合物層， 以此達到防腐蝕、 耐候、 導熱和耐水的作用， 還不影響靜電傳導。在安裝時， 焊接方便， 還可以與漆一同進行焊接， 最高耐溫水平為 400℃的高溫， 能夠在惡劣的自然環境中， 抵抗pH5.5~10.5 范圍內的化學腐蝕。

    4.4 水性氟碳涂料

    這類涂料耐高溫性、 耐候性、 耐藥品性、 耐腐蝕性、 耐污性和耐寒性較優良，如果食品不慎接觸到這種涂層，也不會導致中毒現象發生， 是一種非常安全可靠的產品， 涂層防護效果達 20a。 這類涂料由烘烤型和自干型兩種， 施工涂裝時非常便利， 整個施工過程快速及時，不影響船體的使用。

    4.5 水性聚氨酯涂料

    水性聚氨酯涂料對金屬、 木材、 混凝土及塑料等表面具有良好的附著力， 具備較強的耐候性、 耐沖擊性和耐磨性， 和同類產品相比， 表現出了低溫成膜效果好， 不需要成膜助劑， 更不需要外加乳化劑和分散劑進行增塑、 增型。同時， 在使用時， 為了提高其性能， 還能與固化劑和交聯劑進行改性配合， 實現高光澤涂膜效果， 能夠適用于各類顏料。

    4.6 船舶水性反射隔熱涂料

    船舶水性反射隔熱涂料主要用于船舶的住艙、 機艙、 原油艙、 內艙等艙室部位， 這類涂層具備良好的耐高溫性， 對陽光直射導致的艙室升溫起到保護作用，在一定程度上大大保證了船舶運行的穩定安全， 這是一類較為經濟的涂層， 能夠大大的節省能源， 使溫室氣體快速排放， 凈化船舶內室。未來船舶將對水性反射隔熱涂料有更高的要求， 只有不斷完善技術能力， 才能不斷開發出新產品， 滿足多功能、 通用化、 實用化和工程化的使用要求。

    5 結束語

    未來幾年， 我國造船完工量將不斷擴大， 海工裝備制造業也會實現快速增長。隨著新型涂料的研發使用， 新船舶涂料、 重防腐涂料和特種涂料等高技術含量的產品將會面世，而水性船舶防腐涂料節省能源、 減少污染、 降低火災的特點， 將會是未來發展的主攻方向。

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