防腐涂料发展趋势分析

防腐涂料发展趋势分析
我国、、等行业的高速发展，推动了重防腐漆技术的革命，使其发挥
着越来越大的作用，具有重要而广阔的发展前景。

重防腐漆发展水平是一
个国家科学技术水平的重要标识，其技术难度大，技术含量高，涉及化学、物理、、生态、等多学科的知识交叉。

重防腐漆的应用不仅包括高耐蚀树
脂的合成，新型、高效助剂及抗渗颜填料的开发，还将结合先进施工工具
的应用、施工维护技术、现场检测技术等。

自1980年用于船舶涂料等重
防腐体系中的天然腰果壳油涂料体系问世以来，重防腐漆开始沿着高性能、高效率、低能耗、低污染、可持续发展的方向发展。

生物基涂料体系由于
主要原料的可再生性符合重防腐漆的发展趋势，必将成为重防腐漆未来研
究的热点。

目前其在国外已有一定的研究、应用实例，国内还未见公开报道。

鉴
于苛刻的应用环境、恶劣的施工条件、优良的使用要求等的限制，目前水
性重防腐漆还不能完全取代溶剂型重防腐漆。

但从角度考虑，应致力于开
发高固体分溶剂型重防腐漆，并严禁使用有毒溶剂。

含氟不仅具有因聚氨
酯结构而决定的优异的机械性能、耐低温性能和粘结性能，还具有极低的
表面能和高的耐热性、耐候性、耐化学腐蚀性。

目前本课题组正通过控制
含氟链段的引入方式，利用含氟链段的表面富集效应，发展一种含氟聚氨
酯低氟高性能化的新方法。

该含氟聚氨酯可用于制备苛刻环境下使用的防污、防腐漆。

预计以FPU为树脂制备的防污、防腐型涂料将在性价比、与
底涂(如富锌环氧底漆)粘结强度、使用寿命等方面大大超过目前在该应用
领域使用效果最好的FEVE基氟碳涂料。

以富锌涂料为例，目前，富锌涂料主要分为有机和无机两大类。

有机
常用环氧树脂、氯化橡胶、乙烯基树脂和聚氨酯树脂为成膜基料，最为常
用的是环氧富锌涂料，其中聚酰胺固化环氧富锌底漆是有机富锌底漆中应
用最大的品种[11]。

锌是作为牺牲极的颜填料与树脂、填料、溶剂聚合成
涂料，对金属基材面进行保护，但缺乏给予金属基材面实施重防腐的功能
特性。

因此基于富锌涂料的研究主要集中在无机领域。

无机富锌涂料主要
分为溶剂型和水性两类。

溶剂型无机富锌涂料是以正硅酸乙酯为成膜物质，正硅酸乙酯吸收空气中的水分发生水解反应生成大分子量的低聚物，当溶
剂挥发后形成膜，低聚物继续吸收水分交联生成高聚物。

有机型富锌涂料
的耐溶剂性、耐热性、防锈性比无机型差，但是它对钢材表面处理质量容
忍度高。

在各类富锌涂料中抗蚀性最佳的为水性无机富锌涂料，它在海洋
大气条件下的使用寿命至少25年。

水性无机富锌涂料是以硅酸盐为基料，利用空气中二氧化碳和水汽与硅酸盐进行反应产生碳酸盐的同时，锌粉与
硅酸盐反应生成硅酸锌高聚物。

但是由于水性富锌涂料是以水为溶剂，水
的汽化热较高，会导致水型比有机型实干慢一些，受周围环境的温度、湿
度等因素影响，温度太低或太高均会导致涂膜龟裂。

针对以上问题，王峻
等人[12]将一定模数的50%，60%的硅酸盐溶液与15%，20%的丙烯酸乳液
混合，在助剂的作用下，加温混合得到成膜物质，再与锌粉等填料混合，
最终获得耐盐雾性能达到2500h的涂膜。

马黎明等人[13]利用硅酸盐溶液与有机硅树脂经加温反应后形成硅氧
键与甲基相接的化合物，在引发剂作用下生成分子团表面具有大量-OH的
甲基硅氧烷高聚物，当树脂在钢铁、水、泥墙体等表面固化时，-OH与钢
铁或水泥墙表面形成化学键结合，其牢固度远胜于常规涂料的物理覆盖，
涂膜未发生粉化脱落现象。

目前，国内已经开发出磷酸盐类的富锌涂料。

丁华明等人[14]利用氧碳改性丙烯酸树脂、环氧树脂以及经硅烷偶联剂包
膜的锌粉及纳米磷酸锌等制得一种钢铁用重防腐漆。

这种涂膜附着力强，
可在钢铁表面带微锈情况下进行涂装，同时具有环保自洁、耐盐雾性、使
用寿命长等特点。

马爱斌等人[15]研制出一种水性复合鳞片状锌铝重防腐漆。

该涂料属双组分涂料，由有机-无机复分改性基料和颜料两组分按5∶1，2配制而成。

该重防腐漆不含铬，可常温自固化，具有绿色环保、低能耗、可制备薄且耐蚀高的涂层等特点。