水性防腐涂料的发展现状
水性防腐涂料的发展现状
作者:何庆迪，许洋，沈雪锋0 引言金属腐蚀每年都会对机械、设备等造成巨大的破坏，为了减少腐蚀造成的经济损失，一般会在金属表面涂覆防腐涂料，起到屏蔽、钝化、电化学保护作用。随着国民经济的持续发展，我国防腐涂料的市场规模已仅次于建筑涂料，位居第二位，预计到2020年我国防腐涂料的市场规模将突破100 万t 大关。目前，防腐涂料基本均为溶剂型涂料，涂料中含有大量的挥发性有机化合物（VOC），易燃，会对人体和环境造成危害。年3 月31 日广东省正式施行《水性聚氨酯防腐涂料（双组分）标准》，该标准是我国出台的首个水性防腐涂料标准；财政部国家税务总局通知从xx 年2 月1 日起对于施工状态下VOC 含量大于420 g/L 的涂料征收消费税。这些标准与法规的出台，体现了我国对环境问题的重视，促进涂料工业向水性化方向发展，也推动了涂料行业的结构调整和产品的升级换代。
1 防腐涂料的作用机理屏蔽作用：通过在金属表面形成致密的涂层来隔离腐蚀介质与金属的接触，以达到防腐目的。钝化作用：借助涂料中某些颜料（如磷酸锌、三聚磷酸铝等）改变金属的表面性能，使金属表面钝化，从而达到延缓腐蚀的目的。电化学保护作用：通过在涂料中添加一些活泼金属作为填料，产生腐蚀时，活泼金属先反应，从而达到对基材的保护目的。比如钢铁基材表面可以采用富锌涂料进行保护，但要注意电化学保护对钢
基材要求很高，表面必须绝对清洁，喷砂处理至少达到Sa2、5 级。
2 水性防腐涂料的分类及发展状况按成膜物质的组成可将水性防腐涂料分为水性丙烯酸涂料、水性醇酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料、水性无机富锌涂料等。目前，研究应用较为广泛的是水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料及水性无机富锌涂料，下面主要针对这4 种水性防腐涂料进行讨论。
2、1 水性丙烯酸防腐涂料水性丙烯酸防腐涂料以（甲基）丙烯酸及其酯类共聚物为成膜物质，具有施工方便、快干、耐候、耐水等特点，可用作水性防腐底漆、中间漆和面漆。但由于水性丙烯酸树脂属于热塑性材料，存在耐溶剂性差、硬度不高等缺陷，所以传统的单组分丙烯酸涂料很难在防腐领域得到应用。目前的研究重点在于对水性丙烯酸树脂的改性方面，已有多家公司和研究所开发出了可用于水性防腐涂料的改性丙烯酸乳液。奚丽萍等采用新型二烷氧基型硅烷偶联剂及传统三烷氧基型硅烷偶联剂对苯丙乳液进行改性。研究表明：采用新型二烷氧基型硅烷偶联剂KH-578（3- 缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷）改性苯丙乳液的防腐性能最佳。Robert F 等用有机氟对水性丙烯酸树脂进行改性，合成出一种新型的防腐涂料，防腐性能非常优异。环氧- 丙烯酸接枝共聚物具备优良的使用性能，特别适用于水性涂料。环氧树脂与丙烯酸树脂接枝共聚，使其大分子碳链上导入羧基，中和成盐可制得水分散型环氧- 丙烯酸乳液，它既具有环氧树脂的
高强度、良好的耐化学品性、优良的防腐性，又兼具丙烯酸树脂的光泽高、丰满度与耐候性好等特点。周兆喜将聚乙二醇、丙烯酸及丙烯酸酯类单体进行聚合，制得亲水的丙烯酸树脂，再在乳化剂作用下与环氧树脂反应，经过中和成盐，最后经乳化剂乳化，制成纳米级的丙烯酸环氧乳液，适合制备油罐内、外壁及管线防腐涂料，耐酸碱介质、耐盐水1 个月无变化。刘胜波等以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、环氧丙烯酸酯功能单体、磷酸酯功能单体为原料，采用半连续种子乳液聚合法制备含磷、含环氧基团的丙烯酸乳液。研究表明：环氧丙烯酸酯和磷酸酯功能单体用量分别为单体总量的4% 时，制得的水性防腐涂料的综合性能最佳，耐盐水性达700 h。吴道新等采用丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸4 种单体共聚，制备了性能优良的水性防腐涂料用乳液。此外，还可以通过交联技术提高涂膜的致密性，进而提高乳液的防腐性能。N- 羟甲基丙烯酰胺不仅能提高聚合物的耐化学品性，还能赋予聚合物防锈性能，增加对金属的附着力和对颜料的润湿性。唐黎明等利用羟基与酸酐、乙酰乙酸基团等多种基团反应，制得可在室温下交联固化的丙烯酸酯涂料，防腐性能良好。2、2 水性聚氨酯防腐涂料聚氨酯的分子链段中含有氨酯键，还可能含有酯键、醚健、脲键等成分，因而具有较好的机械性能，优异的低温成膜性、耐介质性及耐候性，既可制备成单组分聚氨酯涂料，也可以制备成双组分聚氨酯涂料。聚氨酯涂料兼具保护性和装饰性，但其在金属表面的附着
力稍逊于环氧树脂涂料，所以通常作为面漆与环氧底漆配用，以
弥补环氧涂料装饰性和耐候性差的缺陷。许海燕等采用聚碳酸亚
丙酯二元醇为软段，制得水性聚氨酯乳液，并将其与氨基树脂、
颜填料和适用的助剂复配，开发出性能优异的烘烤型水性涂料，
可用于金属基材的表面。唐义祥等先制备部分封端的水性聚氨
酯，然后用乙二胺对环氧基团进行开环，并与水性聚氨酯中的异
氰酸酯基团交联，制得环氧改性聚氨酯乳液。研究表明：环氧树
脂占乳液总量的45% 时，用其制备的单组分防腐涂料的耐腐蚀性能最佳。朱德勇等采用拜耳公司的水性聚氨酯分散体Bayhydrol UH245 制备水性单组分防腐涂料，其耐盐雾性优异，且施工容
易，完全可以满足轻到中等的防腐要求。王雪等以环氧树脂开环
制备的环氧树脂多元醇为改性剂，与异氰酸酯、聚醚二元醇、二
羟甲基丙酸（DMPA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）等原料合成环氧树脂改性丙烯酸聚氨酯，并应用于金属表面防腐。研究发现：当DMP
A、环氧树脂多元醇和MMA 的质量分数分别为7%~7、5%、12% 和25%~35% 时，涂膜的耐水性、硬度和耐盐雾性最佳。张锡凤等采用预聚物混合法制备丙烯酸酯多元醇作为羟基组分，以异佛尔
酮二异氰酸酯（IPDI）和三羟甲基丙烷（TMP）加聚物为异氰酸酯固化剂组分，制备的水性双组分聚氨酯涂料既具有优异的耐水
性、耐化学品性及耐溶剂性，又具有优异的耐腐蚀性能。李焕等
采用磷酸酯改性羟基丙烯酸乳液，加入水性异氰酸酯固化剂后，
制得水性双组分聚氨酯涂料，磷酸酯基团能在金属底材表面形成
致密的磷酸盐保护膜，可以防止水分子和其他盐离子与金属接触，提高了涂料的防锈性能。2、3 水性环氧防腐涂料环氧防腐涂料由环氧树脂和固化剂两组分组成，在金属表面具有极好的附着力和耐化学品性。环氧涂料既可制成常温干燥型，也可制成高温烘烤型，故被大量用于防腐涂料体系中，能适应不同的施工要求。但环氧涂料也存在一些缺点，如户外耐候性差，涂膜脆性大。20 世纪70 年代，国外就开始了水性环氧树脂的研究；我国从20 世纪90 年代初开始水性环氧树脂的研发。根据技术发展情况，通常可将水性环氧树脂产品分为5 代：第1 代由液体环氧和水溶性胺固化剂组成；第2 代由固体环氧水分散体和水溶性胺固化剂组成；第3 代由多功能固体环氧水分散体和胺溶液组成；第4 代由改性液体环氧和水溶性胺组成；第5 代由固体环氧水分散体和胺水分散体组成。在防腐体系中通常会选用E20 或E12 的固体环氧树脂体系。闫世友等采用水性环氧树脂HDAE-605 为成膜物质，三聚磷酸铝、磷酸锌为复合防锈颜料，改性蛭石为防腐功能填料制得水性环氧防腐涂料。试验结果表明：当m（磷酸锌）∶m （三聚磷酸铝）=3∶2，改性蛭石用量为8% 时，所制得的防腐涂料性能最好。叶凤英等以改性脂肪胺加成物与环氧当量为475的固体环氧树脂的水分散体为主要基料，制备水性环氧中间漆，一次喷涂干膜厚度40~200 μm，漆膜强度高，附着力好，耐盐雾性大于500 h。姜美荣采用3520-WY-55 水性环氧（环氧水分散体）和HTW-208水性固化剂（水稀释性胺加成物）分别制备双组分铁
红底漆和双组分灰色面漆。试验结果表明：环氧树脂过量10% 可以提高涂膜的耐盐雾性，底漆、面漆配套复合涂层的耐盐雾性能达到700 h。有人采用水性环氧固化剂乳化液体环氧树脂为主要成膜物质，制得的水性环氧防腐涂料的耐盐雾性能达到1 000 h。刘东杰将90# 沥青乳化后对EP-51 环氧树脂乳液进行改性，制得的水性沥青环氧防腐涂料兼具沥青的耐水性与防腐蚀性和环氧的硬度与附着力。研究表明：m（水性环氧树脂）∶m（沥青）为
2∶1~1∶4 时，涂层具有较大的阻抗值和较低的腐蚀电流密度，同时在较长的浸泡时间后依然具有很好的防腐蚀能力。叶凤英等以固体环氧树脂的水分散体或乳液和水性胺固化剂为主要基料，添加干膜锌含量为80% 的锌粉，制得水性环氧富锌底漆，其耐盐雾性大于1 000 h，可用于船舶、桥梁钢结构、集装箱等场合的防腐和防护，也可作为车间底漆使用。Sarvat 等以水性环氧丙烯酸酯（EPAC）和三聚氰胺甲醛树脂（MF）制备水性防腐涂料，应用于低碳钢片，并考察其在不同环境条件下的防腐性能。研究表明：该防腐涂料中三聚氰胺甲醛树脂的存在增强了涂膜的划痕硬度、耐冲击性和耐碱性，其防腐性能优于水性环氧丙烯酸酯涂料。A Wegmann 等［32］研究了2 种不同反应活性的固化剂（水性环氧/ 胺加成物）和3 种环氧树脂（基于双酚A 和双酚F 混合的液体环氧树脂，以及环氧值分别为1、9 eq/kg 和2、0 eq/kg 的双酚A 固体环氧树脂）之间的应用情况。试验结果表明：低反应活性的固化剂有助于改善液体环氧体系的适用期，高反应活性
的固化剂有利于提高涂膜的防腐性（耐盐雾性通过1 000 h，测试仍在进行中）。Jim等［33］认为：与传统的水性环氧涂料体系相比，新型水性环氧涂料体系具有以下几个特点：（1）分散体系从离子型转向完全的非离子型；（2）水性环氧和固化剂之间具有更快速的相容性；（3）具有高度枝化的环氧/ 胺体系；（4）在非离子型环氧/ 胺体系中能稳定地添加水性助剂和填料。目前我国市场上用于水性防腐涂料的水性环氧树脂产品有很多，如气体化工的AR555 和419，亨斯迈公司的3986 和3961，迈图公司的6520 和6870，浙江安邦的EP-20 和HGA-50，邦和化学的2060 和901等，能广泛用于港口机械、冶金、石油化工等领域的防腐。2、4 水性无机富锌防腐涂料水性无机富锌涂料以无机聚合物（硅酸盐、磷酸盐、铬酸盐等）为成膜基料，锌粉与其反应，在金属表面形成锌铁络合物，从而形成坚实的防护涂层。一般认为无机富锌涂层的防腐机理分两种：前期利用锌粉的阴极保护作用，后期利用锌粉腐蚀产生锌盐逐渐堵塞涂层空隙而产生的屏蔽作用。富锌涂料还具有“自修补”作用，当涂膜表面出现机械损伤后，腐蚀电流流向损伤处，锌粉的腐蚀产物在此沉积并形成保护膜，起到自修补保护作用。据报道，无机硅酸锌涂层是所有耐腐蚀涂层中耐蚀性最长久的一种，使用寿命长达20~50 a。温静采用自制的物质的量之比为5 ∶1 的硅酸钾为基液，添加锌粉、磷铁粉和高岭土制成水性无机硅酸锌涂料，并在不同条件下评价涂层的耐腐蚀性。试验结果表明：添加填料的无机硅酸锌涂层具有
良好的耐腐蚀性，涂层抗腐蚀介质渗透的能力提高。涂层最佳组分配比为纯锌粉加入量占固相部分总质量的70%、磷铁粉占10%、高岭土占18% 和膨润土占2%，相比纯锌粉涂层，其成本降低了近30%。徐亮等在常用的水性无机硅酸盐富锌涂料中添加适量的硅丙乳液及碳纳米管，制成了无机- 有机复合水性富锌涂料。试验结果表明：当硅丙乳液和碳纳米管分别占基料总量的20% 和1%，颜基比为2∶1 时，涂膜的耐空蚀性能得到了很大提高。Geeta制备了基于硅酸乙酯的无机富锌涂料，硅酸乙酯能为钢结构提供优异的阴极保护作用，能成功地保护暴露于地下、海洋大气、工业大气、核电站等重腐蚀条件下的钢结构。
3 结语随着人们环保意识的不断增强及水性化技术的发展，在一些防腐等级要求不高的场合，水性涂料正逐渐替代溶剂型涂料，相信在不久的将来，水性防腐体系也必然会在港口、船舶、海上平台等重防腐领域得到广泛应用。
水性防腐涂料的发展现状
水性防腐涂料的发展现状 水性防腐涂料的发展现状时间:2017-04-08 10:34来源:中海油常州环保涂料有限公司作者:何庆迪，许洋，沈雪锋0 引言金属腐蚀每年都会对机械、设备等造成巨大的破坏，为了减少腐蚀造成的经济损失，一般会在金属表面涂覆防腐涂料，起到屏蔽、钝化、电化学保护作用。随着国民经济的持续发展，我国防腐涂料的市场规模已仅次于建筑涂料，位居第二位，预计到2020年我国防腐涂料的市场规模将突破100 万t 大关。目前，防腐涂料基本均为溶剂型涂料，涂料中含有大量的挥发性有机化合物（VOC），易燃，会对人体和环境造成危害。2013 年3 月31 日广东省正式施行《水性聚氨酯防腐涂料（双组分）标准》，该标准是我国出台的首个水性防腐涂料标准；财政部国家税务总局通知从2015 年2 月1 日起对于施工状态下VOC 含量大于420 g/L 的涂料征收消费税。这些标准与法规的出台，体现了我国对环境问题的重视，促进涂料工业向水性化方向发展，也推动了涂料行业的结构调整和产品的升级换代。 1 防腐涂料的作用机理屏蔽作用：通过在金属表面形成致密的涂层来隔离腐蚀介质与金属的接触，以达到防腐目的。钝化作用：借助涂料中某些颜料（如磷酸锌、三聚磷酸铝等）改变金属的表面性能，使金属表面钝化，从而达到延缓腐蚀的目的。电化学保护作
用：通过在涂料中添加一些活泼金属作为填料，产生腐蚀时，活泼金属先反应，从而达到对基材的保护目的。比如钢铁基材表面可以采用富锌涂料进行保护，但要注意电化学保护对钢基材要求很高，表面必须绝对清洁，喷砂处理至少达到Sa 2.5 级。 2 水性防腐涂料的分类及发展状况按成膜物质的组成可将水性防腐涂料分为水性丙烯酸涂料、水性醇酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料、水性无机富锌涂料等。目前，研究应用较为广泛的是水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料及水性无机富锌涂料，下面主要针对这4 种水性防腐涂料进行讨论。2.1 水性丙烯酸防腐涂料水性丙烯酸防腐涂料以（甲基）丙烯酸及其酯类共聚物为成膜物质，具有施工方便、快干、耐候、耐水等特点，可用作水性防腐底漆、中间漆和面漆。但由于水性丙烯酸树脂属于热塑性材料，存在耐溶剂性差、硬度不高等缺陷，所以传统的单组分丙烯酸涂料很难在防腐领域得到应用。目前的研究重点在于对水性丙烯酸树脂的改性方面，已有多家公司和研究所开发出了可用于水性防腐涂料的改性丙烯酸乳液。奚丽萍等采用新型二烷氧基型硅烷偶联剂及传统三烷氧基型硅烷偶 联剂对苯丙乳液进行改性。研究表明：采用新型二烷氧基型硅烷偶联剂KH-578（3- 缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷）改性苯丙乳液的防腐性能最佳。Robert F 等用有机氟对水性丙烯酸树脂进行改性，合成出一种新型的防腐涂
海洋工程重防腐技术
作者简介：聂 薇（１９８４－） ，女，工程师，主要从事海洋工程防腐涂装技术研究。 海洋工程重防腐技术 聂 薇，姚晓红，卢本才 （武昌船舶重工集团有限公司，湖北武汉４３００６０ ） 摘 要 针对海洋工程钢结构不同区域的腐蚀环境与腐蚀规律， 论述长效防腐技术与材料的种类、性能及要求，对当前具有长效防腐性能的金属及非金属防腐涂层的性能进行了重点介绍，分析各项海洋重防腐技术应用现状及存在的问题，通过选择适当的防腐材料或涂层，设计具有较长防腐年限的复合涂层体系，实现海洋工程同寿命涂层设计理念。 关键词 海洋腐蚀；重防腐；重防腐涂层；重防腐技术中图分类号 Ｕ６７１ 文献标志码 Ａ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｏｆ Ｈｅａｖｙ Ｄｕｔｙ Ｃｏａｔｉｎｇｓ ｆｏｒ Ｍａｒｉｎｅ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮＩＥ Ｗｅｉ，ＹＡＯ Ｘｉａｏｈｏｎｇ ，ＬＵ Ｂｅｎｃａｉ（Ｗｕｃｈａｎｇ Ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ（Ｃｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ ４３００６０，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｌａｗ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｚｏｎｅ ｏｎ ｍａ－ｒｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｙｐｅｓ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｄ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｌｏｎｇ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｔｅｃｈ－ｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｍｅｔａｌ ａｎｄ ｎｏｎ－ｍｅｔａｌ ｌｏｎｇ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ ａｒｅ ａｌｓｏ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ，ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆ ｅｖｅｒｙ ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｂｙ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ａｐｐｒｏｐ ｒｉａｔｅ ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌ，ｃｏａｔｉｎｇ，ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｃｏｍｐｌｅｘ ｃｏａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｌｏｎｇｅｒ ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ，ｄｅｓｉｇｎｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｄｕｒａｔｉｏｎ ａｓ ｍａｒｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｒｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｍａｒｉｎｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ｈｅａｖｙ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｈｅａｖｙ ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ；ｈｅａｖｙ ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ０ 引言 随着科学技术的进步和人类对海洋资源认知水平的不断提高，海洋石油、海底矿业、海洋化工、海洋养殖、海洋能源等海洋产业的开发已从浅海走向深海，甚至超深海。从２０世纪６０年代起，海洋工程技术领域不断发展，海上大型工程的设计使用年限均长达几十年。由于海洋工程钢结构长期固定于海中，恶劣的海洋环境所造成的严重腐蚀直接影响到钢结构物的使用安全，且海上涂层的修补十 分困难，常规防腐方法已无法保证海上钢结构物长期的使用寿命。重防腐概念由此问世，重防腐是对被保护体施加一定的保护措施，使其达到较长使用年限的防腐蚀技术，对海上结构物的腐蚀控制具有重要作用。 １ 海洋结构物的腐蚀规律及环境特性 海洋钢结构物处于阳光暴晒、盐雾、波浪冲击、海生物侵蚀等复杂环境所构成的海水体系中。在不同的海洋环境下，腐蚀行为和腐蚀特点存在着较大的差异，只有对钢结构物的腐蚀区域进行明确的分析界定才能针对性地提出相应的保护措施。海洋腐蚀环境理论上可分为大气区、飞溅区、潮差区、全浸
海洋防腐涂料的发展过程
海洋防污涂料的研究进展 2.1传统型海洋防污涂料 传统型海洋防污涂料是以一定速度释放出毒料形成有毒环境来阻止海洋生物附着。显然，随着防污剂的不断释放，防污效果将逐渐降低。这种类型的海洋防污涂料又可分为如表1所示的三大类。 传统海洋防污涂料虽然在防污方面起到一定作用，但同时给海洋环境和海洋生物造成了一定的毒害，也给人类的健康造成间接的危害。随着人们对海洋环境保护意识的增强，许多国家、国际海事组织已明文禁止传统海洋防污涂料的使用。 2.2环境友好型海洋防污涂料 伴随人们环保意识的提高，对环境友好型海洋防污涂料的研究逐渐热门起来，研究方向见表2。
2.2.1仿生涂料及天然防污剂 仿生涂料来自人们对某些海洋生物具有天然抗生物附着特性的认识，如海豚、鲸和海绵等虽然长期生活在海水中，却很少有海洋生物附着在表面。研究表明，海豚、鲸等是通过分泌一种特殊的化学物质，或者通过特殊的表面结构来抑制其他海洋生物附着在身上，仿生涂料的设计灵感就源于此。 在仿生防污涂料的研究方面，华盛顿大学的KarenWooley取得了一定的进展，其研制的涂膜是通过模仿海豚皮肤的外形和组织来达到减少海洋生物附着的目的。该工作打破了人们对于粗糙表面不具有防污性的传统观点，从他们的研究工作中可以得到启示，具有微相分离并具有疏水和疏油两种特性的聚合物可以用来研制防污涂料。 在对仿生防污涂料研究的同时，人们也注意到一些陆上植物（如桉树、栎等）以及海洋植物（主要是海藻）内含有防污活性的天然化合物。目前，尚不清楚它们的防污机理。天然防污剂通常对海洋生物不会构成毒害作用，且防污效果较好，但是提取非常不容易且含量较少，正是由于这个缺陷，天然防污剂作为工业产品至今未见报道。 2.2.2低表面能防污涂料
水性防腐涂料概述
水性防腐涂料概述 涂料是一种流动状态或粉末状态的物质，能涂覆在被覆物件表面并能通过干燥固化形成牢固附着的均匀、连续薄膜的材料。由于过去的涂料几乎离不开植物油，故长期把涂料称为油漆。涂料一般不单独作为工程材料使用，而总是涂覆在某一物件表面起保护、装饰作用或赋予材料某种特殊功能。按涂料的形态不同可分为水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料等。与溶剂性涂料相比，水性涂料的最大优点是大大降低了有机溶剂的用量或基本上消除了有机溶剂的存在，符合环保要求，而且水性涂料生产施工安全，不可燃、无(或降低)毒性、无(或降低)异味，在目前涂料工业中正得到越来越广泛的应用。 1水性涂料的组成 水性涂料一般由成膜物质、颜填料、助剂和水组成。 1.1成膜物质 成膜物质又称基料，是使涂料牢固附着于被涂物面上形成连续薄膜的主要物质，是构成涂料的基础，决定着涂料的基本性质。涂料的成膜包括将涂料施工在被涂物件表面和使其形成固态的连续的涂膜两个过程。液态涂料施工到被涂物件表面后形成了可流动的液态薄层(湿膜)，它通过不同方式变成固态的连续的涂膜(干膜)，此过程称为干燥或固化，是涂料成膜过程的核心阶段。 根据涂料中树脂基料的性质，干燥成膜可以分为物理干燥和化学干燥。前者主要是靠溶剂的挥发和分子链缠结成膜；后者则是在室温或高温下化学交联反应形成三维网状结构(热固性涂料)成膜，这些交联反应或是通过树脂中不饱和基团的自动氧化或是基团之间进行缩聚反应来实现的。 溶剂型涂料的物理干燥过程主要依靠自身溶剂的挥发而干燥成膜。而水性乳胶涂料是聚合物粒子在水中的分散体系，在成膜过程中，分散介质挥发的同时产生聚合物粒子的接近、接触、挤压变形而聚集起来，最后由粒子状态的聚集变成为分子状态的凝聚而形成连续的涂膜。 涂料的成膜物质既可以是热塑性树脂，也可以是热固性树脂。常用做成膜物质的树脂有醇酸/聚酯树脂、酚醛/氨基树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、乙烯基树脂等。 1.2颜填料 颜料为分散在漆料中的不溶的微细固体颗粒，分为着色颜料和体质颜料(填料)，主要用于着色和提供保护、装饰以及降低成本等。 着色颜料应具有良好的着色力、适当的遮盖力、较高的分散度、鲜明的颜色和对光的稳定性及一定程度的耐化学腐蚀性。根据其来源可分为天然颜料和合成颜料，前者有矿物性的朱砂、红土、雄黄、铜绿等；后者有钛白、锌白、铬黄、红丹、铁蓝、酞菁蓝等。应用多的是钛白粉。 填料是不溶于基料、溶剂与水等介质的微细粉末状物质。它可增加涂膜的厚度和体质、强度，并可提高耐久力，比重小的填料有一定的悬浮作用，可以减轻或防止颜料或其它填料的沉淀。应用较多的主要是滑石粉。 1.3助剂 助剂用量很少，主要用来改善涂料某一方面的性能。如分散剂、乳化剂、消泡剂、润湿剂等用来改善涂料生产过程中的性能；防沉剂、防结皮剂等用来改善涂料的贮存稳定性等；流平剂、增稠剂、防流挂剂、成膜助剂、固化剂、催干剂等用来改善涂料的施工性和成膜性等；防霉剂、UV吸收剂、阻燃剂、防静电剂等用来改善涂膜的某些特殊性能。 下面介绍一些常用助剂的机理及作用。 1）.润湿分散剂 在水性涂料中润湿分散剂的作用机理是吸附在颜填料颗粒的表面，通过降低此界面的张力，使颜填料在分散过程中更迅速地经过润湿和分散达到理想的一次粒子状态，并能有效地防止这种已经分离的粒子再重新相互结合，使之保持稳定的分散状态。 润湿分散剂能够降低色浆粘度，改善流动性；提高了涂料的贮存稳定性；提高着色力和遮盖力；增加光泽，改善流平性；缩短了颜料浆的研磨时间，节省能源，提高劳动生产力。 2）.消泡剂
05.25关于海洋防腐的涂漆工艺
江苏杨标石油机械有限公司企业标准 YB/ JS05.25-2001 腐蚀环境的涂漆工艺 1 范围 适用于用于腐蚀环境的API设备防腐涂漆。 2 防腐油漆工艺 2.1 在裸露的垫环槽及其它不要涂漆表面抹少许黄油，并用大小相等的纸条遮贴。 2.2 底漆： a.气候条件及环境 涂喷漆应在室内进行，当气温低于5oC，相对湿度超过85%，暴雨天、大雪天、大雾天、工件表面结水珠等恶劣天气禁止施工。 b.准备 应仔细检查所有漆品种、型号、规格，充分了解漆的基本组成、性能及施工方法；准备适用的工具，并保证容器清洁干净，将漆搅拌均匀，如发现漆皮和颗粒，应用80～120目筛过滤。 c.漆的品种、用量、施工要求 品种为725L-H06-1环氧富锌底漆，使用前分甲乙组分，颜色淡灰色，色标代号B03，理论用量185g/㎡，膜厚70μ，干膜厚35μ，25oC时干燥时间，实际干燥≤24h，完全固化7d，喷漆道数两道，涂装间隔最短8h，甲乙组分按10:1比例混合，配完静置熟化半小时，方可使用，混合后的漆（25oC时）应在8小时内用完，需稀释剂HO2，用量不大于5%。 2.3 腻子 产品涂喷漆主要部位不得有斑疤，凹凸不平等缺陷，如铸造、锻造等非加工表面有缺陷时，用腻子腻平，待腻子完全干燥后，干燥时间一般不小于1.2h，用砂纸打磨平整，调腻子的漆应与底漆一致。 2.4 中间漆 气候、环境和准备要求同上。 漆的品种、用量、施工要求： 品种为725L-H53-1厚浆环氧云铁防锈漆，颜色红色，色标代号R01，理论用量250g/㎡，湿膜厚190μ，干膜厚70μ,干燥时间，实际干燥时间≤24h，完全固化7d，涂装时间最短8h，最长不超过7d，甲乙组分按6:1比例混合，重量比混合静置0.5h后使用，其余要求同725L-H06-1。 2.5 面漆 气候、环境和准备要求同上。 漆的品种、用量、施工要求： 品种为725L-J53-9厚浆改性橡胶铝粉，涂料颜淡灰，色标代号7250J53-9，用户对颜色有待殊要求的，按合同执行；理论用量185g/㎡，] １
防腐涂料的现状和前景
防腐蚀涂料是指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装潢或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。它是现代工业、交通、能源、海洋工程等部门应用极为广泛的一种涂料。按其涂料膜层的耐腐蚀程度和使用要求，通常分为常规型和重防腐型两类。常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿命。重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。 伴随着我国基础设施设计开始从钢筋混凝土向钢结构发展的趋势，防腐涂料面临着新的要求。防腐涂料是现代工业、交通、能源、海洋工程等部门应用极为广泛的一种涂料，目前我国防腐涂料的市场规模已经仅次于建筑涂料而位居第二位。目前，我国的防腐涂料主要应用在化工和石油行业、铁路、公路桥梁、冶金行业、电力和能源工业、机械及纺织行业、工业产品领域、汽车、船舶及集装箱行业。随着防腐涂料的应用范围不断扩大，其技术要求也在不断提升。 汽车制造业的快速发展也给防腐涂料的发展注入强劲动力。在涂料工业中，汽车涂料技术含量极高，施工难度大，需要满足金属表面涂膜的耐候性、耐热性、耐酸雨性、抗紫外照射性以及色相的耐迁移性能等等。 随着国家在基础设施建设方面的投资持续上升，而钢材作为基础设施建设的重要材料，其需求也不断增加，从而促进了防腐涂料的需求增长。重防腐涂料主要应用在船舶、集装箱、石油化工、建筑钢结构、铁路、桥梁、电力和水利工程等诸多关乎国家发展战略和经济命脉的重要领域。与常规防腐涂料相比，重防腐
涂料技术含量更高能在相对苛刻腐蚀环境里应用、并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。 伴随着我国国民经济的发展，国家不断加大对基础设施建设的投入并加快对其的建设速度。在这一进程中，基础设施的建设也带动了系列行业的发展，促进了各类技术的不断进步和提升。特别是在涂料的防腐蚀保护寿命、材料的涂装性能、材料的季节通用性以及环境友好性等方面提出了新的课题。 当今的防腐涂料产品广泛以石油工业、炼焦工业、有机合成化工工业等部门的产品为原料，品质越来越多，应用范围也不断扩大，如何进一步加快防腐功能性涂层涂料领域的发展步伐，使其更好地为各行各业服务，这是摆在我们涂料人面前的既光荣又艰巨的任务。
水性防腐涂料的研究进展
水性防腐涂料的研究进展 王畅 河北联合大学机械工程学院 摘要：近年来，随着石油资源的日益短缺以及人们环保意识的不断提高，涂料行业逐步向环保和节约资源的方向发展，水性涂料以其独特的环境友好性和使用安全性成为涂料研究的热点。本文着重介绍了水性防腐涂料的研究进展。 关键词：水性涂料；防腐涂料 1 引言 20 世纪中叶之前，溶剂型涂料广泛应用于各类建筑物、工业制品以及钢铁设施的涂装和防腐保护。由于溶剂型体系占绝对垄断地位，大量VOC排入大气中，不仅造成空气与水环境的污染，而且不利于人体健康和节能减排。自从西方发达国家出台限制VOC排放的法律法规以及在上世纪70 年代爆发的石油危机，促使涂料工业逐步向清洁型和资源节约型的方向发展。因此，各种环境友好的涂料如水性涂料、辐射固化涂料、无溶剂涂料及高固体份涂料成为涂料发展的重要方向，其中水性涂料以其优秀的环境友好性和使用安全性成为研究的热点。 据统计，北美地区水性工业涂料占了全部生产涂料的43 % ，溶剂型工业涂料只占51 %；西欧地区水性工业涂料占了34 %，溶剂型工业涂料只占52 %；而在中国，水性工业涂料只占15 %，溶剂型工业涂料则高达80. 5 %，在涂料水性化领域我们与发达国家的差距还很大。近年来我国涂料业在水性涂料的研究、生产和应用等方面正以前所未有的速度向前推进。首先国家在政策法规等方面积极引导，其中2006年颁布的《ISO14020 国际标准配套涂料技术标准》将进一步规范和促进水性涂料发展；其次，随着生活水平的日益提高，人们越来越关注环保与健康，推动了对水性涂料的需求；最后，原油价格出现了大幅度上涨，导致各地油性涂料的价格被迫不断提升，在一定程度上弥补了前些年水性涂料在价格方面的劣势。按照国家统计数据估算，我国2005年水性涂料的产量将达到80 万～90万吨，占涂料总产量的20 %左右，其中水性建筑涂料产量为60万～70万吨，水性防腐蚀涂料为10万吨，仅占水性涂料总产量的12 %左右。 目前在许多领域以水性涂料完全代替溶剂型涂料还为时过早，一些水性涂料品种在耐水性、硬度、光泽等性能指标上目前还赶不上溶剂型涂料。在基础材料的研制、成膜物质的合成、成膜机理的创新、生产工艺的改进、制造成本的降低以及涂装工艺的成熟与规范等方面，还有很多工作要做。但是，目前在防腐蚀涂料领域，除在实验阶段的部分品种，如水性双组分聚氨酯、水性醇酸等以外，大部分品种已有工业化产品面世，涉及车辆、石化、钢结构等领域的涂装，在整个涂料领域向水性化转移的过程中，水性防腐蚀涂料也取得了显著的业绩[1-4]。 2 水性防腐涂料的发展历史 第一阶段: 在水性防腐涂料发展的初期, 环保需求并不是涂料化学师们研究的重点, 人们更关心水性体系的不燃性、较低的气味及使用水清洗设备的低成本; 另一方面适合这一领域的树脂较少, 防锈颜料也较初级。第二阶段: 20 世纪60 年代中期, 苯丙共聚物乳液开始出现, 这些树脂显著的特点是低吸水率另一方
水性防腐涂料配方要求及关键
https://www.wendangku.net/doc/b511044770.html, 水性防腐涂料配方要求及关键 类似于溶剂型防腐漆，水性金属防腐漆主要是阻止水气透过漆膜而达到防腐的作用。水性防腐漆在性能要求上有与溶剂型防腐漆性能要求的共性，但也有其特殊性。常见的水性防腐漆配方要求如下： 致密性：水性金属防腐漆需要彻底有效地隔绝空气中水气与底材（被涂物）的接触。 干附着力：水性金属防腐漆与底材密接程度。依国家规范测试方法，其等级可区分为0至7，计8级；而0级为最佳。干燥的涂膜除了具有良好的致密性和良好的干附着力以外，还要有非常好的湿附着力。这样的水性金属防腐漆涂膜既具有很好的阻水性，渍水若干小时后又具有相当好的湿附着力来抵抗生锈和起泡。 耐盐雾：通常的测试标准是300小时。 抗闪锈:闪锈是水性金属漆的一个独有的现象，指的是被水性涂料涂覆的易氧化的金属表面漆膜干燥前，在金属表面产生圆形的锈斑。 因为水性金属防腐漆对漆膜性能较高的要求，要想成功开发水性金属防腐漆，必须掌握以下几个关键： 1)树脂：水性树脂是水性漆的核心，而高性能的树脂是水性金属防腐漆成功最重要的因素。在水性金属防腐漆的配方中，必须选择有高附着力和高防湿，防水性能的树脂,。 2)颜料:颜料必须具有优异的防锈性、涂膜抗起泡性和膜下钢板耐腐蚀性。值得推荐的环保防锈颜料有：美国哈罗克斯颜料公司的HALOX SZP-391和HALOX SW-111，磷酸锌铁MHH-LXT（优异），羟基亚磷酸锌，改性的无机颜料（磷酸锌，三聚磷酸铝）等。跟铬酸盐或铅盐相比较就防锈性和抗起泡性而言：磷酸锌铁MHH好许多，而 HALOXSZP-391/HALOX SW-111和羟基亚磷酸锌跟其相当或更优越。 3)填料：填料既能降低成本，鳞片状的填料又利于防腐蚀，当片状的填料平行于基材排列时，水分子氧分子要分子到达基材界面与钢铁发生作用要绕多几倍的路程，这样水性金属防腐漆的防锈性和耐盐雾性等性能会大大提高。 4)恰当的颜基比:合理的颜基比能使涂膜变得致密，具有较好的阻氧阻水率，能够有效的阻止水分子和氧分子穿过涂膜到达金属表面并与吸附在那里促使其发生阴阳极反应，产生气体鼓泡生锈等现象,从而破坏涂层的附着力降低耐盐雾性能. 5)水分子阻换剂：有了再好的树脂，防锈颜料，恰当的颜基比和湿附着力，还是有一小部分水分子和氧分子能够穿过涂膜到达素材界面从而发生阴阳极反应产生气体鼓泡和生锈破坏附着力，从而降低耐盐雾性能。水分子阻换剂的作用就是涂膜覆盖素材界面后能够与金属原子紧密结合，阻止水分子到达素材界面并与之结合，这样就降低了水氧原子与铁原子发生阴阳极反应产生气体鼓泡和生锈现象，能够显著提高耐盐雾和防锈性能。天成晟化学公司有水分子阻换剂MHH-NH1000等 6）抗闪锈剂：为了抑制闪锈的生成，PH值的控制是非常重要的，还可以使用闪锈抑制剂，特别是钝化型的抗闪锈剂。少量的抑制剂就可以抑制或阻止闪锈的生成。胺类物质如吗啉和AMP也可有助于抑制闪锈的生成。
水性防腐涂料的制备
水性防腐涂料的制备 摘要：将两种或两种以上的物质通过化学键合作用结合在一起，有效的改性方法是化学改性，近年来国内外对环氧树脂进行改性，主要是为了提高其性能。这样一方面不会出现相分离的现象，另一方面具备了各种成分的优势。丙烯酸具有良好的物理机械性能，涂膜性能易于调解，柔韧性和耐有机溶剂性能，优异的耐寒性，弹性等优点，但防腐性能相对较差。将环氧树脂与丙烯酸酯类单体接枝聚合，本研究通过分子设计，配合少量的高效无毒防腐颜料钛铁粉，得到水溶性环氧丙烯酸树脂作为水性防腐涂料配方中的基料，制得性能良好的防腐涂料产品。 abstract： chemical modification is an effective modification method through the chemical bonding. in recent years， at home and abroad， the epoxy resin modification is to improve its performance. it has the advantages that it will not appear segregation phenomenon， and it has the advantage of various components. acrylic acid has good physical and mechanical properties. it is easy to mix， and has excellent elasticity， flexibility and organic solvent resistance properties， but its property of corrosion resistance is poor. polymerize epoxy resin and acrylic acid. by molecular designing， add a little of effective and innocuous corrosion resistance pigment—ferrotitanium powder， at last， get the
海洋防腐涂料-t
一、技术介绍 海洋环境是非常严酷的腐蚀环境，海洋船舶及海洋工程设施所用的防护涂料属于重防腐涂料，范畴非常广泛。如防锈底漆、船壳漆、甲板漆、内舱漆、集装箱涂料，海港设施及平台涂料，油罐涂料，海水冷却管道用涂料等。随着世界海洋工业的迅速发展和环境保护法对船舶工业的影响，我国船舶涂料今后可持续发展方向是重点开发高性能及环保型涂料。 1.1低表面处理防锈涂料 船舶及海洋设施有许多狭小紧密或不能搬动的部件，维修时往往难以进行彻底的表面处理，正常处理后仍带有不同程度的锈蚀物，并常处于高度潮湿及带油(油舱维修中)的状态，需要一种在恶劣表面可直接进行涂装的高性能低表面处理涂料，这种涂料不但可以减轻表面处理的压力，避免预处理对环境造成的污染，并可节约大量维修费用。 1.2高性能无公害防锈颜料和填料 钝化型或缓蚀型船舶重防腐涂料一般使用含铅、铬等重金属的防腐颜料，这些颜料有一定的毒性。为此，研究开发了抑制钢铁腐蚀的新型活性颜料，如磷酸锌、磷酸钙、钼酸锌、钼酸钙以及其他含磷化合物等；新型的锌－硅酸盐改性的三聚磷酸铝颜料等也是替代重金属颜料的有效品种。金属锰及其他化合物如四氧化锰，作为防腐抑制性颜料在涂料中使用，无论单独效能还是综合效能与传统的钼酸盐和铬酸盐抑制性颜料几乎具有相同防腐效果；铁氧体作为防腐蚀活性颜料
也有极佳的防腐效果。 纳米粒子的引入可以改善涂料流变性，提高涂层附着力、涂膜硬度、光洁度和抗老化性能，也是重要的发展方向之一。 1.3超耐候性面漆 有机硅树脂涂料的耐候性和耐久性极好，一般可使用10～20年或更长的时间，可用作防腐体系的面漆，纯有机硅树脂因物理性能过于极端，难以直接用于重防腐体系。目前开发的可用于防腐体系的新型低温固化改性有机硅树脂涂料主要有：有机硅醇酸树脂涂料、有机硅橡胶改性聚氨酯涂料、丙烯酸有机硅树脂涂料等。 氟碳树脂是近年来广受关注的新型材料，具有极其优异的耐候性、耐水耐油性、耐沾污性、耐化学药品性、耐溶剂性等，是制造超耐候性重防腐涂料及建筑涂料的优良材料。在极其苛刻的海洋腐蚀环境下，氟碳树脂及含氟聚氨酯等改性材料是面漆基料的极佳选择，除用于船壳漆外，还可用于接触强腐蚀介质的内舱涂料等。 1.4无溶剂涂料——环氧涂料和聚氨酯涂料 用低黏度液体环氧树脂制成的无溶剂环氧涂料具有一次成膜、便于喷涂、可常温固化、边缘覆盖性好、防腐蚀性能优异等特点。由于施工过程中无有机溶剂挥发，不仅漆膜厚度及防腐效果得到保障，而且液舱内部施工环境和施工安全性明显改善。
水性防腐涂料的发展现状
精心整理 水性防腐涂料的发展现状 水性防腐涂料的发展现状时间:2017-04-0810:34来源:中海油常州环保涂料有限公司作者:何庆迪，许洋，沈雪锋0引言金属腐蚀每年都会对机械、设备等造成巨大的破坏，为了减少腐蚀造成的经济损失，一般会在金属表面 2020 VOC 作用：通过在涂料中添加一些活泼金属作为填料，产生腐蚀时，活泼金属先反应，从而达到对基材的保护目的。比如钢铁基材表面可以采用富锌涂料进行保护，但要注意电化学保护对钢基材要求很高，表面必须绝对清洁，喷砂处理至少达到Sa2.5级。2水性防腐涂料的分类及发展状况按成膜物质的组成可将水性防腐涂料分为水性丙烯酸涂料、水性醇酸涂料、水性聚
氨酯涂料、水性环氧涂料、水性无机富锌涂料等。目前，研究应用较为广泛的是水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料及水性无机富锌涂料，下面主要针对这4种水性防腐涂料进行讨论。2.1水性丙烯酸防腐涂料水性丙烯酸防腐涂料以（甲基）丙烯酸及其酯类共聚物为成膜物质，具有施工方便、快干、耐候、耐水等特点，可用作水性防腐底漆、中间漆和面漆。但由于水性丙烯酸树脂属于热塑性材料，存在耐溶剂性差、硬度 亲水的丙烯酸树脂，再在乳化剂作用下与环氧树脂反应，经过中和成盐，最后经乳化剂乳化，制成纳米级的丙烯酸环氧乳液，适合制备油罐内、外壁及管线防腐涂料，耐酸碱介质、耐盐水1个月无变化。刘胜波等以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、环氧丙烯酸酯功能单体、磷酸酯功能单体为原料，采用半连续种子乳液聚合法制备含磷、
含环氧基团的丙烯酸乳液。研究表明：环氧丙烯酸酯和磷酸酯功能单体用量分别为单体总量的4%时，制得的水性防腐涂料的综合性能最佳，耐盐水性达700h。吴道新等采用丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸4种单体共聚，制备了性能优良的水性防腐涂料用乳液。此外，还可以通过交联技术提高涂膜的致密性，进而提高乳液的防腐性能。N-羟甲基丙烯酰胺不仅能提高聚合物的耐化学品性，还能赋予聚合物防锈性能，增加对金属的 2.2 氧树脂占乳液总量的45%时，用其制备的单组分防腐涂料的耐腐蚀性能最佳。朱德勇等采用拜耳公司的水性聚氨酯分散体BayhydrolUH245制备水性单组分防腐涂料，其耐盐雾性优异，且施工容易，完全可以满足轻到中等的防腐要求。王雪等以环氧树脂开环制备的环氧树脂多元醇为改性剂，与异氰酸酯、聚醚二元醇、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲基丙烯酸甲酯
十大海洋腐蚀防护技术
盘点十大海洋腐蚀防护技术 前言 海洋工程构筑物大致分为：海岸工程(钢结构、钢筋混凝土)、近海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、海水淡化、舰船(船体、压载舱、水线以上)，简称为船舶与海洋工程结构。船舶与海洋工程结构的主要失效形式包括：均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀/磨损、海生物(宏生物)污损、微生物腐蚀、H2S与CO2腐蚀等等。控制船舶和海洋工程结构失效的主要措施包括：涂料(涂层)、耐腐蚀材料、表面处理与改性、电化学保护(牺牲阳极、外加电流阴极保护)、缓蚀剂、结构健康监测与检测、安全评价与可靠性分析及寿命评估。 从腐蚀控制的主要类型看(表1)，涂料(涂层)是最主要的控制方法、耐腐蚀材料次之，表面处理与改性是常用的腐蚀控制方法，电化学保护(牺牲阳极与外加电流)是海洋结构腐蚀控制的常用手段，缓蚀剂在介质相对固定的内部结构上经常使用，结构健康监测与检测技术是判定腐蚀防护效果、掌握腐蚀动态以及提供进一步腐蚀控制措施决策和安全评价的重要依据，腐蚀安全评价与寿命评估是保障海洋工程结构安全可靠和最初设计时的重要环节。建立全寿命周期防护理念，结合海洋工程设施的特点及预期耐用年数，在建设初期就重视防腐蚀方法，通过维修保养实现耐用期内整体成本最小化并保障安全性，是重大海洋工程结构值得重视的问题。 表1腐蚀防护方法及中国的防腐蚀费用比例 一、防腐涂料(涂层) 涂料是船舶和海洋结构腐蚀控制的首要手段。海洋涂料分为海洋防腐涂料和海洋防污涂料两大类。按防腐对象材质和腐蚀机理的不同，海洋防腐涂料又可分为
海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要包括船舶涂料、集装箱涂料、海上桥梁涂料和码头钢铁设施、输油管线、海上平台等大型设施的防腐涂料；非钢结构海洋防腐涂料则主要包括海洋混凝土构造物防腐涂料和其他防腐涂料。 海洋防腐蚀涂料包括车间底漆、防锈涂料、船底防污涂料、压载舱涂料、油舱涂料、海上采油平台涂料、滨海桥梁保护涂料以及相关工业设备保护涂料。海洋防腐涂料的用量大，每万吨船舶需要使用4～5万升涂料。涂料及其施工的成本在造船中占10%～15%，如果不能有效防护，整个船舶的寿命至少缩短一半，代价巨大。 海洋防腐领域应用的重防腐涂料主要有：环氧类防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料、橡胶类防腐涂料、氟树脂防腐涂料、有机硅树脂涂料、聚脲弹性体防腐涂料以及富锌涂料等，其中环氧类防腐涂料所占的市场份额最大，具体见表2。实际上，从涂料使用的分类看，涂料可以分为：底漆、中间漆和面漆。其中，底漆主要包括富锌底漆(有机：环氧富锌；无机：硅酸乙酯)、热喷涂铝锌；中间漆主要有环氧云铁、环氧玻璃鳞片；面漆包括聚氨酯、丙烯酸树脂、乙烯树脂等。 表2我国重防腐涂料的种类与比例 我国重防腐涂料增长率较快，2012年我国涂料总产量1270万t，居世界第一位，但企业数量多，单产低。 我国涂料生产企业有上万家，但产量在5000t以上的涂料企业不足10%。美国涂料年生产总量约700万t，厂家只有400多个。日本是世界第3大涂料生产国，总产量200万t，生产企业只有167家。我国涂料公司的产值低：从企业销售额来看，我国最大的涂料公司的年销售额不足AkzoNobel(阿克苏诺贝尔)公司的1/50。此外，我国许多涂料公司的产品质量还有待进一步提高。我国虽有先进的纳米复
防腐涂料最大的市场需求是什么
防腐涂料最大的市场需求是什么 业内知名人士认为，国内部分防腐涂料企业在全球经济不景气情况下逆势上扬，一方面受国内房价平稳温和上升，另一方面则与民族涂企正在积极实行合理的超级三步曲密不可分，他们力图避开欧美防腐涂料企业遇到的金融危机伤害，继续攀上上升大道。 防腐涂料发展现状 防腐涂料是现代工业、交通、能源、海洋工程等部门应用极为广泛的一种涂料。按其涂料膜层的耐腐蚀程度和使用要求，通常分为常规型和重防腐型两类。 常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿命;重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。 1、产品向多功能方向发展 据不完全统计，我国防腐涂料品种有1000多种，传统的按树脂分类有环氧、环氧沥青、沥青、氯化橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯、过氯乙烯、漆酚树脂、硅酸乙酯、高氯化聚乙烯、聚氨酯、聚氨酯沥青、酚醛、醇酸漆等。 近些年来，还出现了不少性能优良的改性型树脂品种防腐涂料，如醇酸树脂改性聚硫橡胶改性环氧防水防腐涂料及用于铁路客车箱的丙烯酸改性醇酸磁漆等，同时结合我国自身特色的防腐涂料，如漆酚钛、漆酚环氧、漆酚硅重防腐涂料等。上世纪90年代开始，新一代防腐涂料体系逐步占据了市场研究和应用的主流，环保性防腐涂料如水性环氧、水性丙烯酸涂料等相继问世，丰富了防腐涂料的种类，并且逐步向多功能方向发展。 2、市场需求及应用范围广阔 我国防腐涂料生产企业较多，据不完全统计约有700来家，其中专门生产防腐蚀涂料的厂家就有近百家，但规模均不大，年产量在千吨以上的只有几十家。这些生产企业主要集中在我国沿海各省市与中南地区。由于各省市自然环境和发展特点的差异，其防腐蚀涂料的品种和用途也不尽相同的。 目前，我国的防腐涂料主要应用在化工和石油行业、铁路、公路桥梁、冶金行业、电力和能源工业、机械及纺织行业、工业产品领域、汽车、船舶及集装箱行业。其中，需求最大的行业为化工和石油行业，它包括油田设施、输油管道、海上平台、石油化工厂的钢结构和钢筋混凝土结构的防腐;与此同时，铁路及公路桥梁的新建和维护也是防腐涂料应用的重点
水性重防腐涂料
水性重防腐涂料 1牺牲型水性环氧防腐涂料组合物 本发明涉及了一种牺牲型水性环氧涂料组合物，其特征在于该牺牲型水性环氧防腐涂料组合物包括：a.一种水分散性环氧树脂基料；b.一种结构化的多种金属的合金粉体；c.一种由多元胺及多元醇复配的水溶性固化剂；d.一种纳米流变助剂。该组合物稳定性好，涂膜具有优异的防腐性能和机械力学性能，而且该组合物以水为分散剂，固化过程中不产生有害气体，属于环保型防腐涂料。 2 水性防腐蚀涂料及其制造方法 水性防腐蚀涂料由磷片状锌粉２０％、包核缓蚀剂５％、粘结剂1.2%、铬酸４％、丁二醇１８％、聚壬 苯酚乙二醇１０％、氧化锌0.8%、去离子水５０％配制成。包核缓剂的核为惰性载体，核可以是钛白粉， 其外层缓蚀剂可为锌、铝等。粘结剂由含氟聚合物和联氨衍生物组成。本发明的水性防腐蚀涂料具有防腐 性能高、耐高度（３４０℃）、耐低温（－１５０℃）、耐磁、耐碰、硬度高（５Ｈ）、附着力强和耐候 性、耐油性、抗化药性好等优点。 3水性防腐涂料及其制备方法 一种尤其适合于食品罐内壁使用的水性防腐涂料，它直接利用高分子量双酚Ａ型环氧树脂与磷酸反应制成 环氧磷酸酯后，与丙烯酸及其酯类单体进行接枝共聚合而引入羟基，再用有机三级胺中和制成铵盐，再与 双酚Ａ、甲酚和苯酚之类多元酚与甲醛制成的多羟基热固性酚醛化合物相混合，最后用蒸馏水稀释至固体 含量为２５％～３８％。使用本防腐涂料的漆膜耐高酸、抗冲击、耐弯折、抗硫且附着力好。 4水性带锈防腐涂料 本发明涉及一种水性带锈防腐涂料，其组分包括合成树脂乳液１５—５７％（重量），转锈稳锈剂８—３５％，渗透除油剂０．２—４％（重量）、磷化钝化剂０．４—３％（重量）、水１—７６．４％（重量）。本发明将转锈、稳锈、渗透、除油及磷化钝化功能集中一体。防腐性能高，与基材和面漆的附着力强，膜层致密性好，适用于无锈至２５０微米厚锈蚀层及带氧化皮、油污和水的各种钢铁表面使用，扩大了带锈涂料的应用范围，提高了防腐质量。 5水性防腐万能胶的制备工艺 本发明属胶粘剂制备工艺领域，其特征在于：先将环氧树脂、丁基溶纤剂、OP－10、聚乙烯醇溶液、硅酸钠依次混合，反应温度控制在38—40℃；再加入聚丙烯酸脂，反应温度控制在50℃；待上述生成物冷却至20—25℃后加入聚酰胺；环氧树脂、丁基溶纤剂、OP－10、聚乙烯醇溶液、硅酸钠、聚丙烯酸脂、聚酰胺的重量比依次为：（25—50）∶（2．5—10）∶（5—15）∶（75—150）∶（1．5—3）∶（50—100）∶（25—50）。 6水性金属防腐涂料 本发明涉及一种金属防腐涂料，本发明所说的防腐涂料是用分子链上带有羧基的苯胺共聚物与脂肪族多元 胺进行缩合反应，通过-COOH与脂肪族多元胺中的氨基缩合，将脂肪族多元胺接枝到聚苯胺分子链上，制 得一种能溶于水的聚苯胺/脂肪族多元胺缩合物型环氧树脂固化剂，将该固化剂与水性环氧树脂复配，从而 获得一种低固化温度且满足绿色化学要求的金属防腐涂料。其可应用于船舶、集装箱、海洋石油平台、核 电站等领域的防腐。 7 高摩尔比硅酸钾粘合剂的合成方法及水性防腐涂料组合物 本发明公开了高摩尔比硅酸钾粘合剂的合成方法，即向低摩尔比硅酸钾溶液中加入水溶性硅溶胶，并加入 少量的硅烷作为封闭剂和附着力增强剂，加入合适的稳定剂，并加入有机高分子乳液改进粘合剂的成膜性； 本发明还公开了此种粘合剂与锌粉配比得到的防腐涂料组合物。 8水性防腐隔热保温涂料及其制备方法
石墨烯防腐涂料
海洋工程石墨烯防腐涂料应用 目录 1. 我国海洋工程和防腐现状 (1) 2. 影响海洋工程腐蚀的因素 (1) 2.1 盐度 (1) 2.2 温度 (1) 2.3 pH值 (1) 2.4 海洋微生物腐蚀 (2) 3. 海洋工程在海洋环境各腐蚀带中的腐蚀机理 (2) 4. 海洋工程表面防护 (3) 4.1 耐腐蚀材料 (3) 4.2 电化学保护 (3) 4.3 表面涂层保护 (3) 5. 石墨烯防腐涂料 (4) 5.1 海洋防腐涂料性能要求 (4) 5.2 海洋工程石墨烯防腐涂料 (4) 5.3 海洋工程石墨烯防腐涂料发展过程中遇到的困难 (5) 6. 海洋工程石墨烯防腐涂料的工业化进程 (5)
1.我国海洋工程和防腐现状 我国是海洋大国，我国有1.8万公里海岸线，约300万平方公里的海洋面积，拥有丰富的海洋资源和蓬勃发展的海洋产业。随着经济的不断发展，海洋油气平台、海底管线、海上风电、船舶运输、跨海大桥、海洋交通设施等不断增加，沿海更拥有大量的海港码头、滨海电厂等设施。但海洋装备和工程材料长期处于海洋环境下工作，无法回避腐蚀损伤和磨蚀失效的问题。据统计，我国海洋腐蚀一年损失1.6万亿元，占全国GDP的3%，超过所有台风、洪涝等灾害总和的6倍。因此，海洋腐蚀与防护已成为我国经济发展中急需解决的问题。面对苛刻的海洋工作环境，研制具有良好防腐和耐磨性能的高性能涂料，是解决海洋材料腐蚀和磨蚀问题最有效的途径之一。另外，随着国家的发展和科技的进步，越来越多的海洋资源被人们发现并开采利用，利用海洋对于国家经济的发展和人类社会的进步具有深远的意义，那么海洋防腐的重要性就显得尤为重要。然而，我国海洋工程的防腐措施薄弱，亟需加强腐蚀保护。 2.影响海洋工程腐蚀的因素 海洋工程构筑物大致分为：海岸工程（钢结构、钢筋混凝土）、近海工程（海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程（海洋平台、钻井、采油、储运）、海水淡化、舰船（船体、压载舱、水线以上)，简称为船舶与海洋工程结构。 海洋工程在海水的腐蚀十分复杂，不同的部位所处的腐蚀环境不同，腐蚀情况也不相同。大体来讲，海洋工程在海水中的腐蚀主要受海水的盐度、温度、pH 值、大气环境、微生物等因素的影响。这些因素相互作用构成了对海洋工程的腐蚀。 2.1 盐度 盐度是海水最典型的特征之一，海水中的盐离子主要包括Na+、Mg2+、Cl-等。其中，NaCl 的浓度一般在3%左右，在这个浓度附近复试速度表现为最大值。当盐的浓度较低时，腐蚀速度随含盐量的增加而急速增加，主要由于Cl-的增加促进了阳极反应造成。另外，随着盐浓度的增加使氧的溶解度降低，当溶液中的盐度再继续增加时腐蚀速度明显下降。 2.2 温度 海水温度越高，就越能加快腐蚀的进行。海洋的温度和海水所处纬度有直接的联系，从赤道到两极的温度浮动从28 ℃~2 ℃。尽管有时局部的水温会高达35 ℃，但是陆地相比，水温几乎不受天气的影响。海水表面温度变化较大，这是由日照、辐射、降水、蒸发、热交换等原因造成的。 2.3 pH值 海水pH升高，有利于抑制海水对钢铁的腐蚀，但由于碳（CO2、HCO3-、CO32-）平衡的存在，海水的pH值稳定保持在8.0~8.3之间，不会对钢铁海水腐蚀产生明显的影响。在有微生物活动的海洋区域，微生物的一些产物（H2S）会导致pH下降，或者由于海藻的存在会导致pH 下降。温度对pH值也会产生影响，通常随pH 值随温度升高而降低，随温度降低而升高。海
水性金属重防腐涂料在港口机械涂层大修中的应用
水性水性金属重金属重金属重防腐防腐防腐涂料在港口机械涂层大修中的应用涂料在港口机械涂层大修中的应用涂料在港口机械涂层大修中的应用 纳梁纳梁（（上海上海））新材料科技有限公司 关键词：港机涂层大修、水性涂料配套、节能环保。 一、工程概况工程概况：： 上海洋山港码头是以集装箱为主要物流模型的海港码头，吞吐量大。港口机械有集装箱岸桥，浮式起重机，龙门吊机等。建港已有十余年，这些港机外侧涂层一直处于ISO12944-2国际标准所定义的，C4沿海地区锈蚀比较严重的大气环境中，加上集装箱吊装时的碰撞等机械损伤；使港口机械外侧漆膜有一定的锈蚀。港区领导坚持环保、节能的原则，决定采用水性涂料配套，对港机外侧涂层进行大修。 纳梁纳梁（（上海上海））新材料科技有限公司承接该项工程，公司用近三年内开发成功的水性低表面处理底漆，配套水性中层漆、水性面漆，用于港机外侧涂层的大修。本工程为常年维修。 从总体情况分析表明，水性涂料配套性能良好，附着力优异；漆膜外侧无明显气泡，流挂针孔、起皱等漆膜弊病；尤其是适应于无气喷漆，施工性能良好，这是保证漆膜质量的关键。 工程开始前工程开始前，，我们相应开展了三项工作们相应开展了三项工作：： 1. 在开发以水性低表面处理底漆为主的全套水性的基础上，加强了对它们施工性能的研究，以适应工程的需要； 2. 调查待大修港机外侧漆膜现状。 ①旧漆膜配套和类型：在现场我们采用MEK（二甲苯或甲乙酮）擦楷法，判断出旧涂层的面漆为丙烯酸聚氨酯。结合当时设计和业主的记录，确定旧涂层的配套方案为：环氧富鋅底漆，环氧云铁中层漆、丙烯酸聚氨酯面漆。 ②旧漆膜附着力： 用两种方法测定旧涂层的附着力。一是ISO2409划格法附着力，由于漆膜厚度﹥150mm，划格刀距为3-4mm。检测结果为1级。二是ISO4624（液压式易高拉