摘要：水性防腐涂料是近年来兴起的一种环保型防腐涂料，它能够降低涂装作业中可挥发性有机化合物（VOC）的排放，有效的保护环境，而且水性防腐涂料施工方法简便、易操作，极大的提高了涂装效率。随着涂料研发技术的不断完善与进步，水性防腐涂料必将在船舶涂装中获得更广泛的推广与应用。本文对船舶涂装中水性防腐涂料的应用进行了分析探讨。
关键词：水性防腐涂料；船舶涂装；应用
一、水性防腐涂料的分类和发展
1、水性环氧涂料
水性涂料已经逐渐成为涂料工业发展的新趋势。 水性涂料的挥发性有机物（ VOC ）含量极低或不含 VOC ，是一种绿色无毒无害的新型涂料。 另一方面， 尽管水性涂料的性能已经达到一定的高度，但其综合性能还远不及溶剂型涂料。 水性涂料在使用过程中亲水基团残留问题是导致涂料成膜性变差、影响其综合性能的重要原因。 因此，为了大力提升水性涂料的综合性能、扩大水性涂料的应用范围，对水性树脂的改性就显得极为重要。 在涂料中添加活性缓蚀剂或防锈剂，是提高水性涂料防腐性能最有效的方法之一。
2、水性丙烯酸涂料
2.1 环氧树脂改性
环氧树脂含有环氧基团以及大量活性和极性基团，能够在多种类型的固化剂作用下发生交联固化，固化后的环氧树脂热稳定性、化学稳定性突出，力学性能优良，与基材附着力好，但是耐候性较差。用环氧树脂改性丙烯酸树脂，能够将两者的优点结合在一起，改性后的乳液既能具有环氧树脂的高强度、优异的防腐性以及良好的附着力，又能兼具丙烯酸树脂保光保色、耐老化性优异等优点，克服自身的缺陷，从而扩大使用范围。当前，环氧树脂改性丙烯酸树脂已经成为国内外学者研究的热点，并有了大量的研究应用。
2.2 聚氨酯
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，具有良好的力学性能、耐油性和耐低温性，但是耐碱性较差。通过聚氨酯改性后的丙烯酸乳液，既保留了聚氨酯的高机械耐磨性、耐低温性，也具备丙烯酸树脂良好的户外耐候性及耐碱性。当前，聚氨酯改性丙烯酸树脂已在涂料、油墨等多领域广泛应用。
通过核壳乳液聚合法合成聚氨酯改性丙烯酸乳液，改性乳液兼具两种树脂性能优点，硬度高、抗划伤性好以及成膜温度低。自制的聚氨酯改性丙烯酸树脂进行一系列测试，结果表明，改性乳液具有优良的耐水、耐碱性，在建筑涂料中有着广泛的应用前景。采用自制的聚氨酯预聚体对环氧丙烯酸酯进行改性，研究表明，聚氨酯改性显著改善材料的力学性能，当聚氨酯含量为25%时，拉伸强度为未改性时的 4.7 倍，抗压强度为1.6 倍。
聚氨酯改性丙烯酸乳液原材料易得、价格便宜，合成工艺较为成熟，可以通过开发新的合成路径来提高改性乳液的综合性能，以及往改性乳液中引入适当的功能性组分以满足特殊领域应用的需要。
二、水性船舶防腐涂料发展存在的问题
虽然水性防腐涂料有一定技术上的优势，但是在实际应用中，还存在一定的问题与不足，主要表现如下：
1、产品品种不多
能够选择的余地小，同时配套产品不完善，产品性能还不够成熟稳定，需要全面进行创新与提高，才能满足施工标准要求。可以说，在我国水性船舶防腐涂料的设计与研发中，技术还不够成型，整体看还处于刚刚起步阶段，市场中质量过关的产品品种不多，生产的产品主要集中在防锈底漆和面漆上。但是底漆性能与同类溶剂型产品相比，还存在性能不稳定的问题，差距依然存在，除水性无机硅酸锌底漆外，其它底漆主要用于水线以上部位防腐，还不能形成生产链条；面漆是单组分体系的使用，产品施工部位主要集中在内舱和甲板上。
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2、施工性能问题
在常温状态下施工，涂料能够满足施工标准要求，但是在低温（＜12℃）施工时，其产品性能则显现了不稳定性，特别是和溶剂相比，其水蒸发潜热要高许多，同时其挥发速率更慢，对施工条件要求较高，如果水分不能快速挥发，则会导致涂料流淌，形成花面影响美观。
3、功能性还不足
水性船舶防腐涂料当前优势是环保，在内舱涂料阻燃性、抗沾污性、抗结露、防霉等功能性方面还存在明显差距。
三、水性防腐涂料在我国船舶涂装中的应用
传统的涂料对施工有一定的局限性。在船舶内舱进行施工，主要受到空间狭小、操作不便、通风不畅等的影响，使施工变得复杂化。在使用传统涂料施工时，由于材料的成分包含易燃物质，增加了施工中的危险系数，非常容易出现火灾和中毒事故。船舶的内部一般是软包覆，这类包覆布和绝缘隔热材料多孔、粗糙，一般涂料一次无法全覆盖，对涂料吸收量大，涂料中的有机溶剂在施工不当时，还可能导致内部基材的封闭，施工完成后，舱室内长期存在涂料气味，不能快速挥发，导致人身体的损害，影响到了舱内人员的工作和生活。当前，普遍使用的是水性涂料，通过采用这类涂料，能够大大的提高施工效率，可以使涂装施工和其它施工交叉作业，保证了施工进度，水性防腐涂料在船舶内舱中的应用前景非常广阔。
在20世界90年代，世界公司JOTUN、KCC等开始进入中国。欧美等国家对环境保护非常重视，促进了船舶涂料的发展，水性船舶涂料产品具有很好的应用前景。沪东造船厂在80年代给香港环球制造的船舶就使用外资公司生产的水性醇酸面漆。除了很多外国公司在我国合资厂外，国内很多生产家也开始使用水性船舶防腐涂料，但对耐腐蚀要求严格的生活舱、机舱等部位还没有实行水性涂料。
由于船舱内空间较小，通风不通畅、很多船舱设备都有发生火灾的可能，尤其是采用绝缘层软包覆施工中，很多绝缘材料都是内部空隙较多，吸收涂料量大，容易造成有机溶封闭在多孔中，导致船舱内部异味较大，影响了船舱工作人员的身体健康。水性材料涂料的使用，可以实现涂料施工和其他作业交替进展，提高了造船效率，改善了船舱环境，而且对其他要求较低。
与传统涂料相比，水性防腐涂料取得了很大进步，但是市场上水性涂料种类较多，所以相关研究人员开始对涂料生产厂家进行了研究。由于水性涂料测试标准较苛刻，所以只有极少数生产厂家通过生产毒性要求。测试按照舰船用非《金属材料毒性评价规程》进展，测试时将样板按照一定比例放在在恒温恒湿密闭箱中，定期度样板释放浓度进行检测，最后还要对漆膜燃烧后延期进行小白素毒性试验。毒性试验超过30小时的可以做内船舱涂装；通过60小时可以做常规内舱涂装；通过90小时可以作核潜舱在内各种船舱涂装。
结束语
随着我国海洋事业的发展，船舶制造数量不断增多，国产化程度越来越高，在船舶生产过程中，为了保证美观，防止腐蚀，需要使用到大量涂料进行美化。针对传统工业涂料施工不便、黏度较高、有机溶剂多等劣势，水性防腐涂料有了更广泛的应用。传统涂料在施工和固化时，可挥发性有机化合物（VOC）大量挥发，不安全因素较多，火灾隐患大，对施工人员的身体造成危害，同时对环境造成了一定污染。水性防腐涂料的应用，避免了传统涂料在涂装中的多种不安全因素，同时具备清洁环保的特点。此外，随着水性防腐涂料的功能性研究不断推进，更多的新型水性防腐涂料会在更多的领域得到应用。目前，水性防腐涂料正在逐步代替溶剂型涂料应用于船舶涂装工程施工中，其推广与使用对未来船舶涂装工业的发展具有非常重要的意义。
参考文献
[1]李俊霖.水性船舶防腐蚀涂料的制备与性能[D].天津大学,2014.
[2]刘登良,赵君.海洋重防腐涂料及涂装体系现状及发展趋势[J].中国涂料,2014,29(01):19-22.
[3]韩行勇,于清章,吴霁虹,郝庆辉.我国重防腐涂料的现状及发展趋势[J].中国涂料,2014,29(11):13-18.
[4]张存信.我国防腐涂料研究开发的最新进展[J].新材料产业,2014(09):49-52.
[5]粟满荣.不锈钢粉重防腐涂料的研制[D].广西大学,2014.
[6]周春婧.硅酸盐水性无机富锌防腐涂料的制备及性能研究[D].沈阳工业大学,2014.
论文作者:吴群
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/23
标签：水性论文; 涂料论文; 船舶论文; 防腐涂料论文; 涂装论文; 聚氨酯论文; 丙烯酸论文; 《防护工程》2017年第33期论文;