集装箱油漆基本知识

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• 低聚物，用以和醇酸树脂上的自由羟基进 行反应；也可将有机硅低聚物作为多元醇
与醇酸树脂进行共缩聚。通过化学反应改
性的醇酸树脂耐候性更好，有机硅树脂含 量在30％时综合性能为最佳。
• 有机硅改性常温干燥型醇酸树脂面漆的耐 候性能要提高50％以上，保光性和名色 性增加二倍。美国Carboline公司的 Carbocoa 30有机硅醇酸面漆，30％ 的有机硅改性，体积固体份含量62％， VOC含量为305g/L，符合现行所有的 VOC法规。推荐干膜厚度50～75微米。
用环氧树脂涂料，据中国环氧树脂行业协会 介绍，3层中第1层也就是底漆，使用的是环 氧锌(30微米DFT)；中间1层起抑制作用的， 一般采用30微米DFT；最外面1层面漆，为 约60微米DFT。通常情况下集装箱底层覆盖 着1层30微米DFT厚的防蚀锌底漆，接着是 1层200微米DFT的密封漆，或者直接涂刷 外层漆。3层涂漆系统具体明显优越性，其主 要优点是机械抵抗力和坚固程度得以增强。
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• 氟碳树脂面漆
• 溶剂型可以常温施工的氟树脂面漆， 以FEVE聚合物为树脂，它与传统的 PVDF不同，分子结构中选择了乙烯基 醚官能团，改善了氟树脂的溶解性，进 而提高了涂料的流平性。氟树脂面漆的 耐候性能非常好，超过了丙烯酸改性聚 氨酯面漆，不过价格较贵，近年在腐蚀 性强的环境中，如海洋性气候等应用越 来越多。FEVE树脂由氟乙烯单体和乙 烯基乙醚（或酯）单体交替联接构成， 氟乙烯单体把乙烯基醚单体从两侧包围 起来，形成了屏蔽式的交替共聚物。
集装箱油漆基本知识
Sam Jiang
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• 油漆一般有三层：底漆、中间漆和面漆； 不同的部位，有不同的工艺，有自动的， 也有手工的；在生产过程中，集装箱在 一条线上进行流水作业，先底漆，然后 中间漆，再面漆，最后放在烘干房里进 行烘干 。
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• 我国涂料界至今已为400多万个标准集装箱 涂漆，其中的90%涂刷的是3层漆，一般使
• 在聚氨酯涂料甚至所有的涂料品种中，双组分 溶剂型聚氨酯涂料具有极佳的性能，因而占有 很大的比例。其中，双组分丙烯酸聚氨酯涂料 是近年来发展起来的一类新型涂料，由于在其 大分子结构中同时含有氨基甲酸酯链段及现丙 烯酸的碳-碳长链段,因而结合了这两类涂料各 自的优点 。
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• 丙烯酸聚氨酯面漆耐久性能相当好，特别是耐 黄变性，但是在对于高湿度和高温环境下，失 光较快。 低温和高湿度环境以及在刚刚施工完
过程中的空气温度最好保持在 5°C (41°F)以上，否则会
延长干燥时间。不过，醇酸面 漆也能够在低至-5°C (23°F)时施工，但是会相应
地延长干燥时间。单道涂层涂
覆过厚，会导致干燥缓慢以及
起皱等问题。很多用户会投诉
说醇酸树脂面漆的干燥太慢了， 主要的原因也在于涂覆过厚。
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• 有时候会发生环氧树脂 底漆上面涂醇酸树脂面漆 的情况，最好避免，因为 这会引起附着力问题。需 要单组分面漆的时候，可 以改用丙烯酸面漆，各方 面性能都低于醇酸面漆。 对于风化后的丙烯酸聚氨 酯面漆，醇酸树脂面漆可 以安全地覆涂，但是涂漆 前要进行彻底的清洁，特 别是除油。
毕后表面就有凝露，或者是雨水等，会导致面 漆变色、失光，漆膜产生起泡等问题。在干燥 环境下，可以耐受的高温达120ºC (248ºF)， 但是会有些许老化黄变。如果需要长期保持良 好的色泽，设备和管道等的最大操作温度建议 不超过80ºC (176ºF)。涂覆过厚会导致泡或 很差的成膜状态，并影响其性能。
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• 以上综合介绍了从一般面漆到现 在的最新专利技术技术重防腐蚀 面漆。总的来说，醇酸漆用于一 般的环境，丙烯酸用于经济情况 下，且施工方便；环氧面漆主要 用于室内环境和化学化工环境； 聚氨酯面漆是目前应用广泛的首 先面漆；而氟面漆和聚硅氧烷面 漆是现在最新的技术，也是效果 最好的，只是价格高。
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• 对于工业界来说，暂时不能完全接 受它的问题在于其固有的较高材料 费（大概为通常的两倍多）。然而 以丙烯酸聚硅氧烷涂料为代表的产 品，提供了优异的光泽颜色保持性 和优良的耐腐蚀性能。它改变了传 统的防腐蚀涂料系统设计思路和施 工程序，带来了实际施工费用的大 幅度降低。在长期的使用过程中， 它能更好地体现出优异性能，减少 大量的维修保养费用。
以形成最佳的保护膜也就是最长的保护时间。 另外国内10多年前就引入了符合环境要求的水 性环氧树脂涂料系统，VOC就不再是涂刷油漆 过程中危害环境的环节了。
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• 集装箱常用油漆一般分为： • 底漆（富锌底漆） • 中层漆（磷酸锌漆） • 面漆（多种）
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• 醇酸面漆
• 醇酸树脂面漆主要与醇酸树脂底漆相配
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• 因此，丙烯酸树脂／增塑剂的比率要适中，防 止涂层塌软，以便在高温下仍能形成良好的涂 膜。尽管如此，丙烯酸树脂面漆在温度超过 40℃(104℉)时仍会变软。这对于一般的钢结 构并不成为问题，但是对于船舶的甲板、舱盖 等，这种软化粘性涂层会就会吸附杂物而使漆 面变脏并且不容易清洗干净。如果货舱内装载 了煤碳等物质，情况就会变得更糟。
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• 由于聚硅氧烷涂料的高膜厚 性能，在涂层系统中，聚硅 氧烷聚合物面漆就可以取代 中间漆和面漆，从而使三道 涂层系统全并为两道涂层系 统。通常的涂料系统已经简 化成底漆＋中间漆＋面漆的 三道涂层系统，典型的涂料 系统如：
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• 与脂肪族聚氨酯面漆相比，不仅仅是耐候性方 面的极大提高，其优异的耐腐蚀性能，以及与 无机硅酸锌涂料的很好的相容性，使得传统的 高性能三道涂层系统，富锌底漆／环氧中间漆 ／聚氨酯面漆，可以变成两道涂层系统富锌底 漆／丙烯酸聚硅氧烷涂料。两道涂料系统不需 要使用传统的厚浆型环氧中间漆，显然是提高 了涂装生产率，而且可以当天完工，第二天就 能发运到现场进行架设。在这一方面，无论是 在时间上面，还是在施工费用上面，对于涂装 承包商，总承包商以及业主方面，都相当有利。
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• 在环保方面，聚硅氧烷涂料的 VOC含量极低，比如Interfine 979丙烯酸聚硅氧烷涂料的VOC 只有165g/L(测试方法：英国 PG6／23（92），Appendix 3)，甚至还低于我国现行的室内 装饰漆的标准200g/L，因此它
符合现行的以及正在制订和修订 中的所有VOC法规规范。
• 丙烯酸聚氨酯面漆有着良好的化学品性、原 油、汽油和一般溶剂的耐受性能，但是不如聚 酯聚氨酯面漆耐化学品性好。
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• 丙烯酸聚氨酯面漆的硬度不如环氧面漆 好，因此在船舶的甲板或者走道等地方 可以使用环氧面漆。 在固化的早期，丙
烯酸面漆相当柔性，并呈热塑性。因此， 在对新喷涂的面漆来说，附着力检查时 会相对较差。在后续的几周内，附着力 会有所提高。这主要是因为产品在低温 下或者涂覆过厚造成的，或者也有可能 是底漆涂覆过厚有溶剂截留并与异氰酸 酯产生了反应，比如说某些含丁醇溶剂 的环氧底漆。
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• 含氟聚氨酯涂料使用可溶性含氟烯烃树脂 FEVE树脂，采用缩二脲多异氰酸酯HDI为固 化剂，主要用于要求高耐候性的场合。它的高 耐候性来源于C-F键的高强度，其键能高达 485.6kJ/mol，高键能提供的化学惰性漆膜 还兼带有耐紫外线性能。自然聚集加速老化试 验（EMMAQUA）表明含氟聚氨酯涂料与丙 烯酸聚氨酯涂料相比，在200万lx照射后，含 氟聚氨酯涂料的光泽保持率在80%以上，而丙 烯酸聚氨酯涂料在100万lx之后就已经降到了 20%以下。
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• 丙烯酸面漆并不是高光泽面漆产品，但是它的 耐候性能相当好，光泽保持性和耐黄变性能要 大大优于醇酸树脂面漆和环氧树脂面漆。试验 室测试表明，最初的镜面光泽为47％，经过 650hrs QUV‘A’加速老化测试也只有降到40 ％而已。
• 丙烯酸树脂呈脆性，因此它需要氯化石蜡增 塑剂来改良它的柔韧性，并且提高其附着力。 用于工业防腐蚀的单组份丙烯酸树脂面漆是热 塑性的，在高温下会变软，加上增塑剂的作用， 使漆膜在表面形成粘性涂层。
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• 聚氨酯面漆
• 含有苯环的芳香族聚氨酯，漆膜易发黄 粉化，而脂肪族聚氨酯面漆不含苯环， 耐候性很好。用丙烯酸改性的丙烯酸聚 氨酯面漆，除了突出的耐候性能外，覆 涂容易，大大方便了施工维修。这是目 前应用最为广泛的经济有效的面漆。
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• 丙烯酸聚氨酯面漆
• 含羟基丙烯酸酯与脂肪族多异氰酸酯如HDI三 聚体反应而成的丙烯酸聚氨酯漆，漆膜具有很 好的硬度又有极好的柔韧性，耐化学腐蚀。突 出的耐候性，光亮丰满，干燥性好，表干快而 不沾灰等特性，使之成为了在重防腐涂装体系 中的首选面漆。
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• 在大气暴露下，醇酸树脂面漆会黄变， 但是它比环氧面漆具有更好的耐久性。
在没有自然光的环境不，比如说卫生间
等，醇酸树脂面漆会逐渐地变黄。醇酸
树脂面漆最初的光泽度以及光泽保持性
颜色有很大关系，通常白色为是最好。
实际的光泽度与颜色、配方、生产地、
施工方法、底材以及暴露环境有很大关 系。
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• 有机硅改性醇酸树脂涂料
• 由于硅氧链具有突出的化学键能，使得有 机硅化合物具有极低的的表面能和极优的耐 候性能。有机硅改性醇酸树脂涂料既保留有 醇酸树脂漆室温固化和涂膜物理、机械性能 好的优点，又具有有机硅树脂耐热、耐紫外 线老化及耐水性好的特点，是一种综合性能 优良的涂料。最早的改性方法是将有机硅树 脂直接加到反应达到终点的醇酸树脂反应釜 中即可。通过这样简单的混合，醇酸树脂的 室外耐候性大大改进。另一种改性方法是制 备反应性的有机硅
套，应用于轻微至中等的腐蚀环境，在中性
的乡村环境和干燥的建筑物内部等，使用寿 命可以达到10～20年。
• 在紫外线的照射下，醇酸树脂面漆会粉化和 变黄，但是这种情况比环氧树脂面漆要好得
多。醇酸树脂的耐化学品和溶剂性能有限，
并且不耐Βιβλιοθήκη Baidu，也不适用于经常处于潮湿的环 境。
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• 醇酸树脂面漆在施工中和干燥
•
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• 其杰出的耐候性能可以达到10年以上而 光泽没有大的变化，在日本的在来岛大 桥、多多良大桥和明石海峡跨海大桥上 有着成功的应用。其中来岛大桥采用的 的是日本关西涂料的氟树脂涂料，钢箱 梁外表面的配套方案为：无机富锌车间 底漆/无机富锌底漆/环氧底漆/氟树脂中 涂漆氟树脂面漆。
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• 中国环氧树脂行业协会专家说，3层漆的坚固 程度远比2层漆好，因为在涂刷任何层漆过程 中出现的纰漏而导致的后果相对较轻，同样3 层薄漆中每层漆的适当干燥也较2层漆来的容
易，特别是在外层漆比较厚的情况下更是如此。
较厚的涂层容易出现表面干燥的情况，而溶剂
却长时间留存下来，不会干燥，适当的干燥可
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• 聚硅氧烷面漆(1) • 聚硅氧烷进行有机改性后形成的无机－有机
聚合物，面漆耐候性是目前最佳的。聚硅氧烷 聚合物面漆固体份含量高，符合环保要求，挥 发性有机溶剂（VOC）含量非常低，不用异氰 酸酯来固化，并且它还没有最大涂装间隔。
• 无机的硅－氧键，不受阳光和紫外线的影响。 通过比较，有机聚合物，比如环氧树脂和醇酸 树脂等典型地体现出早期的粉化和褪色，同时 聚氨酯和丙烯酸也会在3－5年内也会褪色和失 光。因为Si-O键已经被氧化，以这类主链为聚 合物不受大气中的氧气和大多数氧化性化学物 的影响。 对比之下，氧化聚合物最终都会氧化 和降解。无机结构是不可燃的，而有机聚合物 却会燃烧产冒烟和产生有毒性烟雾。
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• 丙烯酸树脂面漆
• 在介绍丙烯酸树脂面漆之前，先要提及氯化 橡胶面漆。氯化橡胶面漆曾经是氯化橡胶涂料 体系以及环氧体系中用量相当广泛的面漆品种。 由于氯化橡胶在生产中引入了Cl4C，因此氯 化橡胶的生产和应用受到环保法规的限制。即 便有些公司采用了新的技术生产氯化橡胶，但 是成本加大又提高了氯化橡胶的价格。与此同 时，丙烯酸树脂的产量在全球越来越大，价格 相对较低。这就使得丙烯酸树脂取代氯化橡胶 成为了可能。丙烯酸树脂面漆在很多跨国性公 司的推动下，从欧美走向了全球。