船舶涂装技术.doc

船舶涂装技术之一：舰船涂料的应用与发展从平常用品到国防尖端产品，涂料的身影无处不在。它起着重要的防锈、防腐、防污装饰、消音、隔热防火以及吸波吸声反红外等特定功能。涂料工业是一个与石油化工高新材料能源交通机械制造等众多行业交叉相联的技术行业体系，也历来被视为所在国家工业发展水平的一个重要窗口。舰船是一个由船体机电电子武备等高科技产品组成的复合体，舰船的综合性能反映了一个国家的科技发展水平。作为舰船重要防护手段之一的涂料遍及舰船各个角落，所以舰船虽小，但涂料品种齐全，几乎涉及大部分工业涂料品种，是涂料工业水平的缩影和具体表现。我国作为一个发展中国家，舰船涂料水平与其它发达国家相比，除防锈、防腐、防污三大基本性能外，在施工性能，开罐性能，环保性能，通用性能以及特种功能涂料方面还存在较大差距。研究国内外舰船涂料发展趋势，找出存在的具体差距和努力方向，对于尽快缩短与国际先进水平的差距，延长舰船使用寿命保障和提高舰船战斗力具有重要和深远的现实意义。总体而言，舰船涂料也脱离不了整个世界涂料工业的发展趋势，以五E为主导发展方向：即高性能，易施工，经济，节能，环保。1防污涂料向无毒低毒方向发展一直以来，有机锡防污涂料在使用年限上达成了4-5年的长效保护效果，但随着有机锡防污涂料在2023年之前全球范围内严禁使用，防污涂料已经开始走向低公害和无公害。目前得到成功应用的是无锡自抛光涂料，年限可达3年，其中以生物避忌剂和低表面张力的防污涂料最有也许达成无毒长效的规定，是此后的发展方向。日本研制成功了一种以脱水沸石粉和电解铜粉为防污剂的新型防污漆，而有机硅改性环氧氨基，烷基硅烷，氟多醇聚氨酯等低表面张力防污涂料研究已经取得很大进展，美国研制的涂在环氧底漆上的有机硅弹性体防污涂料——当船速大于30节时可冲去附着海生物，已达成3年以上防污水平。该技术目前重要用于小船，假如能与水下刮船器配合使用，也可用于各种船舶。此外尚有导电防污涂料，运用电解产生局部酸性环境防污，但由于需要外加电流和导电涂层在船底使用时也许产生意外的加速腐蚀，目前仅用于局部固定设施如发电厂排水口等处。2防锈涂料向重防腐环保低表面解决规定方向发展2.1重防腐涂料所谓重防腐涂料是指在严酷环境中比常规涂料有更长保护期的防腐涂料，具有厚膜高固体分双组分等特性。重防腐是一个系统工程，涉及使用环境材料选择配套设计施工质量控制等各方面，且根据使用环境和维修难易限度，对不同的使用对象有不同的使用年限规定。如电视塔和大型桥梁一般规定2023，输油管线规定10-2023，船舶及酸碱溶剂等场合规定5-2023，普通钢结构5年以上。重防腐涂料一般通常由底漆中间漆和面漆组成，由于通常面漆的寿命远不及防锈漆，所以底漆的性能特别重要。无机富锌涂料是公认的重防腐涂料通用底漆，此外热喷涂(铝锌陶瓷)涂层在很多场合可以比富锌涂料更有效。新型涂装设备如无溶剂双组分涂料喷涂技术为重防腐涂料的使用提供了更好的技术保障，目前重防腐涂料体系的问题是缺少长效的实际使用数据支持，没有有效的加速测试方法。2.2玻璃鳞片涂料在涂层上通常存在微孔重要有两大类：分子空隙产生的10-5cm-10-7cm孔隙，溶剂挥发产生的10-2cm-10-4cm孔隙。溶剂挥发产生的孔隙是水汽盐雾等腐蚀产物渗入的重要通道，在这方面鳞片涂料有很好的阻挡效果，从而成为重防腐涂料底漆的重要选择。涂料中的鳞片材料重要有片状的云母，云母氧化铁，石墨锌粉，不锈钢和玻璃鳞片片状云母。云母氧化铁石墨等由于价格便宜在船舶防锈涂料中得到大量应用，而玻璃鳞片的厚度为(2-5)m，粒径在150m(100目)以下在一层涂层中可以同时形成几十层阻挡层，但价格较贵在桥梁等建筑中最为常用。随着对舰船涂料更长效的规定，玻璃鳞片类型的重防腐涂料将会得到广泛的应用。2.3成熟的船舶长效涂料目前就船舶涂料而言，无机富锌底漆+环氧中间层+脂肪族聚氨酯面漆性能最佳，另一方面为无机富锌底漆+环氧中间层+乙烯类面漆，双组分环氧底漆+有机硅改性醇酸也可用于一般场合，在修船中由于无机富锌涂料有严格的表面解决规定，所以采用有机富锌涂料作底漆或直接使用双组分环氧底漆可以取得很好的使用效果。2.4氟涂料由于氟原子体积比氢原子大，氟碳键的键能比碳碳键高得多，所以含氟涂料具有比普通有机涂料更好的耐热防腐耐候和不粘性能，面世以来得到了广泛的应用。最初氟涂料是用于餐具作为不粘涂层的，聚四氟乙烯(PTFE)粉末需要在360-380下烘烤(15-30)分钟，施工困难。随后出现了以乙烯丙烯烷基醚和氟氯乙烯的共聚物，烘烤温度逐渐降至250-260，但应用范围仍局限在小型产品上。随着氟乙烯乙烯基醚(FEVE)树脂的出现，用异氰酸酯固化剂实现了常温(或烘烤)固化，大大拓宽了其应用范围。国内外都已经出现了现场使用的常温固化型氟涂料，重要作为长