摘要:作为船舶建造技术的重点环节,原有的船舶防腐技术已经不能满足新形势的需要。本文尝试对当今的船舶涂料防腐技术进行了简单梳理。
关键词:环保;船舶涂料;防腐技术;
1船舱涂料品种
1.1硅酸锌涂料
这类涂料实际上耐所有的精炼石油产品、多种溶剂和一些天然油。它们不适用于运载酸性油、氯化溶剂货舱的涂覆,这是因为潮气沾污可导致生成盐酸,也不适用于运载碱性货物货舱的涂覆,所有这些货物都可能使锌发生腐蚀。溶剂型或者水基型硅酸锌涂料都能使用,而水基型有许多实用的优点,即在施工时没有爆炸和中毒的危险。因此水基型用作油舱涂料比溶剂型更受欢迎。
1.2环氧类涂料
环氧沥青涂料通常使用在运载原油和压载海水的油舱内,起到耐油和耐海水的作用,虽然少量的沥青组分可能从漆膜中渗出,但对原油质量无大的影响。此外在运载精炼油、溶剂、天然油和其他类似货物时,油舱内涂层中少量的沥青会渗出并使货物变色或沾污货物,此时只能使用纯环氧涂料而不能使用环氧沥青涂料。
1.3聚氨酯涂料
有些货物的运载船舱涂覆就不能使用环氧类涂料和硅酸锌涂料,例如,葡萄酒很容易受到污染,红葡萄酒又会污染环氧涂料,而氯化溶剂会软化环氧涂层。这些问题可以使用聚氨酯面漆来解决,或者在环氧系涂层上涂装一道聚氨酯面漆,或者是在聚氨酯系统上再罩一道聚氨酯面漆,不过后者较少使用。这种聚氨酯涂料比环氧类涂料有更好的耐上述液体的性能。
2防腐材料的特征
2.1环保节能
新型水性漆在使用过程中使用水来作为稀释剂,因此,在使用过程中不会产生很多污染。这种新型的船舶涂料,在配方方面非常环保,同时,在使用过程中非常的节省能源,因此,使得防腐材料在发展过程中出现了不含有重金属的方向。很多的研究人员在对防腐材料进行研究的时候,对其中含有的很多物质都进行了改善,因此,这样对其以后的应用也有很大的促进作用。传统的油漆在调制好以后的几个小时内必须使用,否则会出现固化的情况,不能继续使用,但是,水性漆则不然,其在调制好以后不进行使用不会出现这种问题,而且,其不会出现变质的问题,使用起来非常的方便。
2.2安全健康
传统的涂料在使用过程中具有易燃和易爆的特征,而且,在船舶涂装过程中经常会出现很多的焊接工作,这样就导致其在涂装过程中要采取必要的防火和防爆措施,同时,也要做好防毒措施。在涂装过程中避免使用明火作业,同时,在涂装完成以后要及时进行测试,然后进行其他的工作。但是,使用水性防腐涂料,由于其中不含有挥发性溶剂,因此,在使用过程中不用采取防火防爆措施,而且,在进行使用的时候,即使采取高温作业也不会产生问题,这样就给船厂的生产带来了很大的便利,在生产过程中不必采取必要的污染处理环节,因此,也能避免给生产人员的身体带来很大的危害。
3常见船舶防腐方法
在各种船舶防腐方法中,采用防护涂料是一种简单实用的方法。海洋船舶实用的防护涂料主要包括防腐涂料和防污涂料两大类。防腐涂料和防污涂料的结合应用可以有效防止海水和海洋生物对船体的腐蚀,既能减小海洋对船舶的结构强度的伤害,又能保持船舶的美观,延长船舶的使用年限,为国家和企业节省开支。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆常见的海洋金属材料腐蚀的防护办法有表面镀层、涂层防护等技术。表面镀层技术主要包括热喷涂和热浸镀两种方法。热喷涂技术的开发较早,技术相对成熟,应用也比较广泛。热喷涂层主要是以喷涂锌和铝涂层为主。热喷锌层能对钢铁实施有效的电化学保护,而热喷铝层能有效的保护钢基在海水中免受腐蚀,稳定性较好。在海洋环境中,金属喷涂层对船舶具有较好的防护性能,但是这些技术又具有一定的局限性,往往不能兼顾喷涂层的耐蚀性和电化学保护性。热浸镀作为金属制品的表面处理方法,很早就被普遍的使用。热浸镀层在海洋环境中的耐蚀性是毋庸置疑的,但是这种方法有一个极大的缺陷就是能耗较高,造价昂贵。涂层防护是船舶金属防腐最常见的措施之一。金属表面涂层不仅有保护防腐作用,还可以装饰船体,既实用又美观。鉴于大型船舶的实际情况,通常需要涂料的防护期要在十年以上,要求涂料能在海洋的恶劣环境下能够尽量延长其有效使用期。海洋防腐涂料的研发往往需要投入大量的时间和金钱,需要政府和大企业的大力支持。
4船舱涂料的研发方向
4.1浅色船舱涂料
目前采用的涂料主要是环氧沥青和环氧涂料,除饮水舱漆外,大多是深红、暗黑的,虽然防腐性能能达到要求,但由于深颜色涂膜在照明条件有限的舱室难以发现其缺陷和使用后的状况,现在己经开始使用浅色涂料,原环氧沥青涂料中含有致癌物的沥青被石油衍生烃取代或直接使用浅色的环氧涂料。
4.2高固体分和无溶剂涂料
由于舰船舱室狭小,空气难以流通,因而对涂料的有机溶剂挥发含量和毒性限制有更高的要求,高固体分涂料应该完全取代目前使用的溶剂型涂料,并逐渐向无溶剂涂料方向靠近。无溶剂涂料除了要采用双组分低黏度树脂外,还需要采用活性或非活性稀释剂,其结果是涂膜中含有小分子结构,影响了涂膜的性能,是目前有待研究改进的地方。此外,目前无溶剂涂料黏度较大,在施工时需要采用专用喷涂设备,通常不宜手工刷涂,这也是此涂料的缺点之一。虽然无溶剂涂料在性能上比溶剂型涂料差一些,但因为其不含有机溶剂的环保特征,所以应大力推进该类涂料的使用进程。
4.3改性环氧涂料
在各种涂料中,环氧树脂具有突出的附着力和耐蚀性能,而且通过改变颜填料和固化剂等手段,可以制成多种多样、性能各异的涂料品种,是世界上使用最广泛、最为重要的防腐涂料品种。在我国涂料用树脂的生产中,环氧树脂的品种最多、性能最稳定,约40%的环氧树脂被用于制造涂料。环氧树脂在紫外线作用下会发生粉化,所以环氧树脂涂料一般不作为户外面漆使用,但其粉化的速度很慢,如果不考虑外观,单从保护基材的角度看,仍然可以使用,尤其是脂环族环氧树脂具有较好的耐候性能。此外,纯环氧树脂脆性较大,一般在环氧中添加增韧剂,约使用一年后,增韧剂挥发,涂膜脆性急剧增大,在机械冲击下会发生脱落等弊病,所以,目前一般用柔性树脂对环氧进行改性,称为改性环氧树脂和改性环氧涂料。
4.4水性涂料
水性生活舱环氧漆作为面漆具有环保、易于重涂的特性,并与生活舱半光、亚光的要求吻合,受到人们的关注。但是除了水性无机富锌底漆外,其他水性防锈漆受到闪锈、水分挥发、附着力等一系列影响,短期内还难以用于舰船上。此外,随着双组分水性聚氨酯和环氧树脂及高氯乙烯和改性醇酸乳液等高性能水性树脂的出现,研究和使用水性生活舱涂料已成为必然和热点。
参考文献:
[1]金晓鸿,洪栋煌.新型舰船船体防腐蚀涂料配套体系的研究[J].材料开发与应用,2001,16(3).
[2]熊金平,左禹.船舶防腐蚀涂料的研究发展方向[J].现代涂料与涂装,2006(6)
论文作者:王博,孟祥雷
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第13期
论文发表时间:2019/1/23
标签:涂料论文; 环氧论文; 船舶论文; 环氧树脂论文; 水性论文; 过程中论文; 聚氨酯论文; 《建筑细部》2018年第13期论文;