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重防腐涂料及其改性方法和應用,綜述了重防腐涂料工業開發近十年的進展, 其中包括: 氟碳涂料、聚氨酯涂料、環氧樹脂涂料、氯代烯烴涂料、富鋅涂料及其改性方法和應用
2019年10月31日    閱讀量:565    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

0 引 言

材料腐蝕是全世界面臨的一個嚴重問題。腐蝕不僅消耗了寶貴財富, 而且破壞了生產、生活等許多活動的正常運行。腐蝕和環境污染的關系也越來越引起人們的關注中國建材網cnprofit.com。據報道, 目前全世界每年因腐蝕造成的經濟損失約10 000 億美元, 為地震、水災、臺風等自然災害總和的6 倍, 占各國國民生產總值( GNP)的2%~ 4%。


鋼鐵因腐蝕而報廢的數量為當年產量的25%~ 30% 。2000 年美國因腐蝕造成的損失達到3 000 多億美元。我國2002 年因腐蝕造成的經濟損失達到了5 000 億元人民幣, 相當于當年我國國民經濟總產值的5% 。可見腐蝕的防護十分重要。因此, 研制高性能的防腐涂料刻不容緩。


近年來在工業發達國家, 重防腐涂料( Heavy- duty Coat ing) 產品和產量已占涂料市場的7% 左右。估計近幾年國內防腐涂料產量達到280 kt, 其中價格低廉的酚醛防銹、醇酸防銹涂料仍廣泛用在一般防腐涂裝中, 而重防腐涂料配套體系在近幾年已得到較大的發展。


我國環氧富鋅及無機富鋅涂料約為10 kt, 環氧防腐涂料約有60 kt, 聚氨酯涂料10 kt( 為防腐工程配套) , 乙烯類防腐涂料約30 kt,粉末防腐涂料約15 kt。在防腐涂料體系中, 環氧涂料和聚氨酯涂料是重防腐涂料的主力軍, 具有極大的發展前景 。


重防腐涂料是指能在腐蝕環境下應用并具有長期使用壽命的涂料。重防腐涂料有兩方面的含義:一是指腐蝕環境惡劣, 二是指保護壽命長。重防腐涂料發展的關鍵是高性能的合成樹脂。為達到嚴酷環境下長效的目的, 對主要成膜物質合成樹脂的要求是: 對金屬的良好附著力, 有良好的物理力學性能, 如低收縮力、適當的硬度、韌性和耐磨性、耐溫性等; 對各種介質( 化工氣體、酸、堿、鹽和溶劑) 有優良的耐蝕性; 能有效地抵制各種介質對涂層的滲透; 能在各種條件下進行方便的施工并達到對涂層厚度和涂層結構的設計要求。


重防腐涂料分為溶劑型、厚漿型、水分散型和粉末型四大類。其中常用的三大樹脂是環氧樹脂、聚氨酯和含氯的乙烯類樹脂。聚氨酯樹脂耐候性好, 但少量殘存的游離異氰酸酯基易與環境中的潮氣和水分反應, 并對人體健康造成影響且成本高。含氯的聚乙烯涂料厚膜化、耐溫性和耐溶劑性較差。


而環氧樹脂有優良的附著力和低收縮率, 對水、中等強度酸、堿和其他溶劑有良好的耐蝕性和抗滲透性, 擁有較多的固化劑使其在各種施工條件下均具有良好的成膜性能, 能同各種樹脂、填料和助劑良好地混溶, 易于配制成水性化、厚膜化( 高固體化和無溶劑型) 和粉末化等無公害重防腐涂料。通過物理改性和化學改性, 其耐候性差、易粉化、高溫下承受強腐蝕介質( 如較強的酸、堿和溶劑) 能力差的缺點正在逐步得到改善。這一切都奠定了其在重防腐涂料中的主導地位。

 

1 氟碳涂料

1.1 氟碳涂料的基本概況

氟碳涂料是以有機氟聚合物或有機氟改性聚合物為主要成膜物質的涂料, 具有優異的耐候性、耐久性、耐化學品性、耐腐蝕性、耐磨性、耐粘污等性能, 其作為性能最佳的涂料品種, 在一些特定的重防腐領域, 得到越來越多的推廣和應用。


含氟聚合物的碳氟鍵離解能比碳氫鍵大得多,而碳氟鍵的鍵長又比碳氫鍵短, 所以氟樹脂有良好的力學性能和優異的耐化學品性。由于氟樹脂有較高的結晶度, 使其不易溶于溶劑中。在含氟單體中,加入含大官能團的單體使其共聚, 降低該含氟共聚物的結晶度, 就可使該含氟共聚物溶于溶劑中, 制得含氟涂料, 可用通常的方法進行涂裝。在涂裝施工中加入交聯劑、或者烘烤及射線( 如W、電子束等)照射使其固化成膜。


含氟涂料既有優異的防腐性能, 又有極佳的耐候性, 應用前景非常廣闊。上世紀80 年代末至90 年代初, 日本旭硝子公司就開發出三氟氯乙烯, 烷乙烯基醚和丁基乙烯基醚的三元共聚物氟涂料, 可溶于溶劑中。在施工時加入交聯劑, 可常溫固化, 但存在與顏料潤濕分散性差等特點。


考慮到含氟涂料優異的防腐蝕性, 結合我國原料資源, 大連塑料研究所進行了含氟涂料的研制, 并于1997 年3 月獲得國家專利( CN1145386) 。氟碳涂料作為一種全新的表面裝飾材料, 幾乎涵蓋并超越了傳統涂料的所有優良性能, 如超耐候性、優異的耐化學藥品性、三防性能、優良的環境適應性( 耐冷熱交變、耐干濕交替) 和裝飾性。有代表性的氟樹脂品種見表1 。

重防腐涂料及其改性方法和應用,綜述了重防腐涂料工業開發近十年的進展, 其中包括: 氟碳涂料、聚氨酯涂料、環氧樹脂涂料、氯代烯烴涂料、富鋅涂料及其改性方法和應用 中國建材網,cnprofit.com

幾種有代表性的氟樹脂


1.2 環氧改性氟碳重防腐涂料

各類含氟聚合物具有自身的缺點, 如聚四氟乙烯( PTFE) 和聚偏二氟乙烯( PVDF) 需要高溫熔融固化,氟乙烯- 乙烯基醚( FEVE) 和多氟聚醚( PFPE) 雖然實現了常溫固化, 但與其他涂料的配伍性較差, 加之價格較高, 限制了氟碳涂料的應用。


為更充分地發揮和體現氟碳涂料的性能, 在不斷開發新品種 的同時, 許多研究者著眼于對氟樹脂的改性 。Robert Aiezzi等人以及Witold Brostow 等 利用環氧樹脂對氟樹脂的改性, 提高了涂料的物理力學性能及涂膜對金屬( 鋼、鋁等) 、陶瓷、玻璃、混凝土和木材等極性底材的附著力、耐化學品性和電絕緣性。


中國科學院蘭州化學物理研究所的楊保平用環氧樹脂對室溫固化含羥氟FEVE 型氟碳樹脂進行改性, 得到了綜合性能優良、價位適中的涂料, 拓展了氟碳涂料在重防腐、建筑和電絕緣等領域的應用。其特點是:

1) 化學改性樹脂在性能上如干燥性、耐溶劑性方面優于物理混合的樹脂, 環氧樹脂和氟碳樹脂的質量比在1:1~ 2:1 之間, 既能體現氟碳涂料優異的性能, 成本也適中;

2) 固化劑N- 3390 與用物理法得到的FEVE型氟樹脂的相容性良好;

3) 催干劑使用二月桂酸二丁基錫, 用量0.103%( 質量分數) 時表干時間和施工期較合適( 溶劑體系為二甲苯和醋酸丁酯的混合溶液) 。BYK -161 分散劑的用量為炭黑質量的50% ~ 100% ,DMP- 30 的質量分數為環氧樹脂的1%~ 3%。

1.3 氟碳涂料工業應用概況

氟碳涂料優異的物理化學性能使之在防粘、脫模、建筑 、彩鋼、重防腐 、印刷電路 以及航空航天 等領域的應用日益擴大。據調查, 含氟涂料可應用于酸雨量高, 紫外線照射及鹽霧浸蝕嚴重的地區。大連的濱海路北大橋離海邊只有100 m, 海風把大量的鹽霧吹拂到大橋金屬構件上, 原金屬構件自1990 年建成后的10 年中, 重涂涂料3 次; 自1995 年使用了含氟涂料, 4年多涂料完好如初。重慶嘉陵江大橋的鋼梁原來必須每年除銹和油漆1 次, 每次耗費幾十萬元, 進行了含氟涂料的應用試驗后, 從1993 年開始使用至今6 年, 涂膜完好, 只有輕微的失光。

 

2 改性聚氨酯涂料

2.1 環氧改性聚氨酯涂料

西北永新化工股份有限公司的周小勇[ 24] 等開發了高彈性環氧- 聚氨酯重防腐蝕涂料, 該重防腐涂料為雙組分。A 組分是由含羥基的彈性聚酯和環氧樹脂為基料, 加入消泡劑及有關助劑組成。B 組分為多異氰酸酯和多元醇的加成物。


施工時, 把A組分和B 組分按一定的比例混合后放置30 min 即可施工。其成膜機理是有機溶劑揮發后, A 組分和B 組分之間發生反應, 相互交聯成網狀結構而固化。其中, 彈性聚酯樹脂是高彈性環氧- 聚氨酯重防腐涂料的重要組成部分, 既要使它的各項性能達到最好, 又要使它的成本不太高, 可使用脂肪族長鏈二元酸來調整韌性和彈性; 以支鏈的三元醇來增加溶解性、混容性; 


以二元醇調節官能團來制備彈性聚酯樹脂。高彈性環氧- 聚氨酯防腐涂料的配方見表2。其生產工藝為: 在清潔干凈的配漆罐中, 按順序將組分A 中各物料稱量準確后投入, 攪拌30 min,過濾, 包裝。將組分B( 合格品) 按所需比例準確稱量后包裝。

高彈性環氧- 聚氨酯重防腐涂料配方

重防腐涂料及其改性方法和應用,綜述了重防腐涂料工業開發近十年的進展, 其中包括: 氟碳涂料、聚氨酯涂料、環氧樹脂涂料、氯代烯烴涂料、富鋅涂料及其改性方法和應用 中國建材網,cnprofit.com


高彈性環氧- 聚氨酯重防腐涂料可供各種管道防腐、油罐內外壁防腐、水池防滲透工程的涂裝。使用結果表明, 該涂料是一種用途廣泛、成本低廉、防腐性能優良的新型防腐蝕材料。


2.2 環氧聚氨酯耐熱重防腐涂料

華北石油華晨涂料化工有限公司李翠景等人 以環氧樹脂為成膜物, 用TDI 與TMP 加成物作固化劑制成的防腐蝕涂料, 既具有環氧樹脂的高附著力、高強度、低收縮率、耐化學品性和防腐性, 又具有聚氨酯的優良柔韌性、耐磨、耐油、高豐滿度、耐老化性能和成膜性能。


環氧聚氨酯制成的涂料同時又具有良好的耐熱水煮沸和低溫固化性能, 可作為金屬污水貯罐、貯槽、管道、混凝土貯池和化學貯罐的內防腐及熱力管道的內外防腐蝕涂料。該體系中的脫脂劑、表調劑、磷化藥劑成分,首先要根據產品的特點和涂裝質量進行選擇, 涂裝前處理工件的材質不同, 選擇的藥劑也不同, 如對于普通鋼鐵前處理藥劑可用鋅系磷化藥劑和堿性藥脫脂劑; 同時, 藥劑的選擇要與涂料有好的配套性。另外值得注意的是, 磷化膜涂層質量應適宜,不是越厚涂膜的耐蝕性就越高。選用鋅系磷化處理的單位面積涂層質量建議在1~ 4 g/ m2 為好。


2.3 聚氨酯、聚苯乙烯和聚丙烯腈三種聚合物互穿網絡結構重防腐蝕涂料

中國科學院金屬腐蝕與防護研究所張成濤等人[ 26] 以蓖麻油、甲苯二異氰酸酯、苯乙烯與丙烯腈單體為主要原料, 合成了含有聚氨酯、聚苯乙烯和聚丙烯腈三種聚合物互穿網絡結構的FT - 01 重防腐蝕涂料。該涂料附著力強, 可帶銹涂裝, 耐磨性及防腐蝕性能優異。在酸、堿、水、油、化工大氣等環境中應用, 具有良好的耐腐蝕性能。

 

3 環氧防腐蝕涂料

環氧樹脂具有優良的耐水性、耐化學品性( 耐酸、耐堿) , 附著力特別好, 適用于嚴重腐蝕環境中鋼結構建筑物的涂裝。環氧涂料是目前重防腐涂料的主要品種, 防腐蝕效果很好, 一些優秀重防腐體系均離不開它, 其典型的代表體系有: 無機富鋅一環氧- 聚氨酯丙烯酸涂料體系, 無機富鋅- 環氧- 聚氨酯丙烯酸- 氟碳涂料體系。


3.1 環氧煤焦瀝青涂料

環氧煤焦瀝青涂料是上世紀60 年代出現的一種防腐涂料, 隨著環氧樹脂產量的增大, 該涂料在美國、日本、法國等獲得迅速發展, 上世紀70 年代我國進行了環氧煤焦瀝青涂料的研究, 先后研制成高固體分環氧煤焦瀝青烘干涂料、厚漿型環氧煤焦瀝青涂料和低溫固化環氧煤焦瀝青涂料。


但是,環氧煤焦瀝青涂料存在固化時間長、涂層易出現針孔、施工工序復雜、涂膜薄、附著力差等缺點。無溶劑環氧煤焦瀝青涂料是在溶劑型環氧煤焦瀝青涂料的基礎上出現的新品種, 符合防腐涂料發展的趨勢。


該涂料不含溶劑, 涂層無針孔缺陷, 膜厚可達3.5 um 以上,在構件的涂裝上無需纏繞玻璃布,簡化了施工工序。它除具有溶劑型環氧煤焦瀝青涂料的優良電絕緣性、抗微生物侵蝕性及耐化學品性外, 其附著力、低吸水率、抗陰極剝離等性能也大大提高。作為性能、價格比優異的防腐涂料, 環氧煤瀝青已有30 多年應用歷史, 近年來煤瀝青具有致癌作用引起人們極大關注, 國外已禁止在飲用水接觸場合使用。


3.2 橡膠改性環氧樹脂涂料

環氧樹脂固化物的內應力較大, 發脆, 高溫下易降解、受水影響。用橡膠進行改性, 可以降低其內應力, 增加韌性, 提高耐熱、耐油、耐水、耐候性等性能。為提高無溶劑環氧樹脂的韌性, 國內外普遍采用各種彈性體的低聚物作增韌劑, 橡膠相的主要作用在于誘發基體的耗能過程。


用聚硫橡膠改性環氧樹脂是利用環氧樹脂的環氧基與低分子質量聚硫橡膠的硫醇基反應, 形成高分子網絡結構, 兼有兩者的特性。王德武等人研制的聚硫橡膠改性環氧防水防腐防霉涂料, 是由聚硫橡膠改性環氧溶液為成膜物質, 加入金屬氧化物填料, 添加有機胺固化劑所組成的雙組分涂料。


該涂料對金屬、非金屬的附著力強( 對鋼鐵附著力為3~ 4 MPa, 對混凝土附著力為4~ 5 MPa) , 涂膜堅硬、光滑、豐滿, 不吸附污濁和藻類, 具有韌性好、高彈性、耐候、耐霉菌、耐磨、耐酸堿以及耐各種溶劑等特點。


3.3 屏蔽型填料改性環氧樹脂涂料

采用剛性無機填料改性環氧, 可以降低涂料的成本和改善涂料性能。例如: 可降低樹脂的流動性、收縮性和固化時因放熱引起的溫升, 并可不同程度地提高涂料的耐酸性、耐磨性、耐熱性和導熱性等。目前已有象玻璃片、云母、耐蝕金屬片、有機材料等鱗片樹脂涂料。實驗證明, 對涂料影響最大的是鱗片添加量及表面處理劑量; 對施工性能影響較大的是懸浮觸變劑、活性稀釋劑及顏料。


另外, 還有金屬鹽類對環氧進行改性的技術。玻璃片涂料是用微細片狀玻璃粉填充的一種涂料,其涂層不但可厚涂, 而且由于片狀玻璃粉隔離作用很大, 對水、水蒸汽、電解質和氧的防滲透效果很好,因此它是一種優異的重防腐涂料。


采用適當規格的玻璃片填充的樹脂涂膜, 透濕率比其他涂膜要小得多。玻璃片粒子的大小對于透過性影響很大, 例如:對3 um 厚的玻璃片來說, 其橫向尺寸小于420 um時, 滲透性顯著增大; 而大于420 um 時, 則對滲透性無影響并達到最低值。


此外, 玻璃片涂層的厚度也很重要, 要使玻璃片涂料達到理想的防腐效果, 其涂層厚度必須在500 um 以上。最近日本開發了一種防腐能力強、作業時間短的防腐涂料, 它是在微米大小的玻璃片上, 包覆鋅及鋁, 然后將其混合于環氧樹脂系涂料中。玻璃片能防止雨水和鹽分的侵入, 涂料中的鋅能防腐蝕, 鋁則具有能抑制由于太陽紫外線而使涂料劣化的作用。該涂料只需涂刷2 遍便能耐海水等的腐蝕7~ 8 年以上, 并且鋅、鋁的材料費用低。


云母氧化鐵具有優良的耐介質性、耐大氣老化性和封閉性能, 無論作為防腐底漆還是面漆, 在西歐應用都十分廣泛。國內生產的云母氧化鐵在粒度分布和徑厚比、比重等方面與國外的產品存在一定差距。此外, 由于在制漆工藝噴涂施工方法等方面開發重視不夠, 制約了它的推廣應用。在玻璃鱗片涂料的開發中也存在類似的問題。


3.4 鋼結構濕固化環氧重防腐蝕涂料

在海洋工程中, 為了保證鋼結構的使用壽命,必須采取高效耐久的防護措施, 其中涂層防護是鋼結構中最常用的防腐蝕方法。為滿足港口及海洋工程鋼結構保護涂層現場施工、重涂及涂層修補的需要, 必須開發適于浪濺區及水位變動區乃至水下施涂的專用防腐蝕涂料。


張舉連 開發了適用于潮濕或帶水鋼表面施涂的環氧厚漿型重防腐蝕涂料。其中環氧瀝青涂料( 黑色) 和環氧鐵紅涂料( 褐色) 一次涂膜的干膜厚度可達250 um 以上, 涂料施涂性能良好, 既可在干面施涂, 又可在潮濕及帶水的鋼結構表而施涂, 施涂后的初始階段( 涂層未固化) 涂層能經受海水浸泡及動水的沖擊, 可滿足海水位變動區鋼結構防腐蝕涂層現場施工和涂層重涂及修補的要求。環氧瀝青重防腐蝕涂料干涂粘接強度為7 MPa, 濕涂及帶水涂粘接強度6 MPa 以上, 帶水涂即入水涂層粘結力仍可達3.2 MPa。


環氧鐵紅重防腐蝕涂料干涂粘結力為4.9MPa, 濕涂及帶水涂粘結力為4 MPa 以上, 帶水涂即入水涂層粘結力為3.2 MPa。2 種涂料涂層防腐蝕性能良好, 經500 h 鹽霧試驗后, 按國家標準GB/ T 1740 ) 1979 耐鹽霧評定等級標準為一級; 2種涂料涂層具有優良的耐候性, 經500 h 人工加速耐候試驗, 環氧瀝青及環氧鐵紅涂料涂層的耐候性等級分別評為良及優。其配方組成見表3。

重防腐涂料及其改性方法和應用,綜述了重防腐涂料工業開發近十年的進展, 其中包括: 氟碳涂料、聚氨酯涂料、環氧樹脂涂料、氯代烯烴涂料、富鋅涂料及其改性方法和應用 中國建材網,cnprofit.com

濕固化環氧瀝青和環氧鐵紅重防腐涂料配方



3.5 有機硅改性環氧樹脂涂料

由于Si- O 鍵具有很高的鍵能( 106 kJ/ mol) ,其聚合物分子鏈具有高度卷曲性, 利用有機硅對環氧樹脂進行改性, 可以克服有機成膜物質在耐高溫、耐溶劑、耐氧化性介質、抗高濃度電介質滲透等方面存在的難以克服的弱點。聚硅酸鹽類物質突出的優點在于能有效地防止許多高濃度有機酸和無機酸類、各種有機溶劑、氧化性介質、高溫熱氧化等腐蝕環境的侵蝕, 耐磨、附著力好且具有優異的抗滲性, 可使熱穩定性、耐候性、脆性得到明顯的改善, 同時因低表面自由能的有機硅敷于樹脂表面, 使環氧樹脂的防水防油性能得以改善。


是防腐涂料中的一個新品種。北京化工大學材料科學與工程學院李花和左禹 研制了一種耐熱和耐蝕的環氧有機硅防腐蝕涂料。涂層主要包括環氧改性有機硅、鈦白粉、三聚磷酸鋁、滑石粉、氧化鐵和硫酸鋇。性能測試表明: 該涂料能長期耐300℃ 的高溫, 而且具有良好的耐腐蝕性能。涂層熱分解溫度為320℃ 。650# 聚酰胺是較好的固化劑。高溫固化的涂層耐蝕性和耐熱性比常溫固化涂層的性能好。涂料中氧化鐵紅的含量能顯著影響涂層的耐熱及耐酸腐蝕的性能, 用量以10% 左右為宜。而三聚磷酸鋁的加入可提高涂層的耐蝕性能, 其在體系中質量分數以15%左右為宜。

 

4 玻璃鱗片涂料

長嶺煉油化工有限責任公司設備研究所的莫軍等人 開發了W2- 1 型乙烯基酯樹脂玻璃鱗片涂料并將其應用于制硫車間堿渣處理裝置酸性水系統貯罐的防腐蝕, 解決了困擾多年的老大難問題。經過近2 年的應用, 取得了令人滿意的效果。W2- 1 型乙烯基酯樹脂是由甲基丙烯酸和環氧、酚醛樹脂進行開環脂化反應而成, 由上海華昌聚合物公司生產, 其結構與性能相當于美國DOW化學公司的Derakane- 470 樹脂。


這類樹脂以環氧酚醛復合樹脂為母體, 分子兩端為丙烯酰基, 使其具有環氧酚醛復合樹脂和不飽和聚酯樹脂的優點,即具有環氧酚醛復合樹脂的優良力學性能和不飽和聚酯樹脂的室溫簡便成型工藝性能。W2- 1 型乙烯基酯樹脂具有優異的耐酸堿腐蝕性能, 在酚質量分數1% ~ 2% 、溫度85℃ 下可長期使用。


因此能較好地滿足酸性水系統的防蝕要求。同時, 由玻璃鱗片涂料的耐蝕抗滲機理可知,在樹脂選擇合適時, 添加玻璃鱗片可顯著提高涂料襯層的耐蝕抗滲能力, 并比玻璃鋼性能優異。這類樹脂具有良好的耐水、酸、堿腐蝕和抗氧化性能。W2- 1 型乙烯基酯樹脂質量指標、物理性能、耐蝕性能見表4。

重防腐涂料及其改性方法和應用,綜述了重防腐涂料工業開發近十年的進展, 其中包括: 氟碳涂料、聚氨酯涂料、環氧樹脂涂料、氯代烯烴涂料、富鋅涂料及其改性方法和應用 中國建材網,cnprofit.com

W2-1 型乙烯基酯樹脂澆鑄體的耐蝕性

玻璃鱗片涂料可使用許多類型的基料, 但大部分仍是各類外加引發劑的不飽和聚酯樹脂。在最近20 年里, 摻加固化劑型的環氧體系成為玻璃鱗片涂料的重要部分。不同基料的玻璃鱗片涂料的性能是不同的。我國已生產、應用的主要有環氧樹脂系列和聚氨酯系列。其中, 屬于環氧樹脂類有8830環氧樹脂系列玻璃鱗片重防腐涂料、8850 環氧瀝青系列玻璃鱗片重防腐涂料和京H04- 15 環氧瀝青玻璃鱗片涂料等。


5 氯化橡膠涂料

由于氯化橡膠分子結構飽和, 無活性化學基團, 因此其耐候性及化學穩定性好, 對酸堿有一定的耐腐蝕性, 水蒸汽滲透性低, 耐水、耐鹽水性、耐鹽霧性好, 與富鋅漆配合使用, 具有長效防腐蝕性能, 并可制成厚膜涂料。


制造氯化橡膠用的四氯化碳會破壞臭氧層且有毒, 故其成為限制對象, 國內外正以高氯化聚乙烯和丙烯酸酯橡膠作為氯化橡膠的替代產品。現有船殼漆, 按性能價格比依次分為丙烯酸聚氨酯、丙烯酸、氟樹脂、有機硅改性醇酸、高氯乙烯、氯化橡膠、醇酸。在上述船殼漆中, 由于在生產氯化橡膠過程中會釋放大量對人體和環境有害的氣體, 一些發達國家已經不再生產該樹脂, 其將被不污染環境的高氯乙烯和聚醚樹脂取代 。


6 富鋅涂料

富鋅涂料是一種廉價、安全的電網設施防護涂料。日本專利2003306647 介紹了一種富鋅涂料的配方 , 該涂料具有優異的耐大氣腐蝕性能和鋼質螺釘緊固性能; 其主要成分有鋅粉、樹脂和針狀顏料或高硬度的顏料。日本專利2001146567 介紹了一種較傳統溶劑型富鋅涂料耐蝕性能更為優異的無溶劑型富鋅涂料配方; 其主要成分有金屬鋅粉、環氧樹脂( 如雙酚A 型、雙酚F 型及晶態環氧樹脂) 和固化劑。


日本專利2001164194 介紹了一種具有高耐腐蝕性能富鋅涂料配方 ; 干膜中Zn-Al- Mg 基合金粉的質量分數達80%; 該復合合金粉體中Mg 粉占1% ~ 10% , Al 粉為2% ~ 19%;其余為鋅粉和雜質。


富鋅涂料可分為有機和無機2 大類; 有機類富鋅涂料主要使用環氧樹脂為基料; 無機類富鋅涂料使用堿性硅酸鹽、硅酸烷基酯為基料。前者因其對金屬表面的處理要求不太高、施工受環境影響小、附著力強等特點, 在各領域得到廣泛的應用; 后者對金屬有效, 有極好的附著力和防銹作用, 且在導電性、耐熱性、耐溶劑性、防銹性等方面都優于前者, 尤其作為單一涂層, 無機類比有機類具有更好的耐久性和防腐性。富鋅涂料是一種重防腐蝕型涂料, 廣泛用于對輪船、海上采油平臺、碼頭、閘門、貯罐、管道、橋梁等的防護。

 

7 兼具防腐性和耐候性、面漆和底漆兩種功能的重防腐涂料

日本關西涂料公司最近開發成功兼具環氧樹脂涂料的防腐性和氯化橡膠涂料或丙烯酸樹脂涂料的耐候性, 兼具面漆和底漆兩種功能的防腐涂料。該涂料是環氧樹脂用丙烯酸樹脂的改性, 涂膜結構中導入了微觀取向性。


在涂膜固化干燥過程中, 為賦予防腐性、附著性, 環氧樹脂成分取向底材表面;而賦予耐候性的丙烯酸樹脂成分則取向涂膜表面,即兩部分分別發揮防腐性和耐候性的功能。這種涂膜有等于或優于氯化橡膠涂料和丙烯酸樹脂涂料涂膜的耐候性, 其防腐性與傳統的環氧樹脂涂料相同, 與需要面漆的環氧樹脂涂裝系統相比, 涂料涂布量較少, VOC 排放也可減少10% , 總涂裝成本僅為傳統系統的75% 。

 

8 結 語

在涂料產品結構中, 目前更受矚目的是防腐蝕工業涂料。而在防腐蝕涂料中, 最突出的是重防腐涂料, 特別是海洋船舶涂料( 據預測, 我國作為全球第三大造船國, 船舶漆需求量將會以每年30%的速度增長) 、集裝箱涂料和汽車、建筑工業涂料。除以上發展方向外, 針對特殊場合和特殊需求, 如需要具有耐高溫、耐輻射等性能的重防腐涂料的研究和開發仍然是今后的發展方向。


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