关于海洋防腐涂料的研究综述

石油化工学院A09化工1班2012年04月22日

目录

一、引言 (1)

二、正文 (2)

1、海洋腐蚀的定义和海洋腐蚀的机理 (2)

1.1海洋腐蚀的定义 (2)

1.2海洋腐蚀的机理 (2)

2、海洋防腐涂料的研究 (3)

2.1聚氨酯防腐涂料及其应用 (3)

2.2海洋管道腐蚀与防护 (4)

2.2.1海洋管道存在的问题 (4)

2.2.2海洋管道的防护 (5)

2.3海洋船体防腐涂料的选用 (6)

2.3.1船舶腐蚀的类型及产生原因 (6)

2.3.2船舶腐蚀的防护 (7)

2.4环氧和橡胶防腐涂料 (8)

2.5海洋环境防腐蚀玻璃鳞片涂料 (9)

2.6富锌底漆防腐涂料 (10)

2.6.1富锌底漆的组成 (10)

2.6.2富锌底漆的防腐机理 (10)

三、总结与展望 (10)

四、参考文献 (11)

关于海洋防腐涂料的研究综述

周宗锐A09化工1班090702103

【摘要】本文对近几年来，在海洋防腐涂料方面的研究做了一个简单的总结和评述，从防腐涂料的种类、作用机理、用途、效果以及缺陷三个方面展开，着重分析海洋防腐涂料的种类、防腐机理和用途。同时也会提出一些问题，以便在以后的深入研究中提供借鉴。

【关键词】海洋防腐涂料种类作用机理

一、引言

海洋约占地球表面积的71％，蕴藏着极其丰富的海底资源，包括石油、天然气、各种矿物质等等…。海底资源的开发与利用在未来海洋经济发展中占有举足轻重的地位。然而，众所周知，海洋又是一种苛刻的腐蚀环境，钢铁等金属材料如果不采取有效的防腐蚀措施，往往在较短的时间内就会出现非常严重的腐蚀。海洋船舶、石油平台、深潜器、海底管道、港口设施等金属构件在设计和使用过程中都必须考虑在海洋环境中的防腐蚀问题。带着这个问题，我们对近几年来在海洋防腐涂料中的研究工作做一个简单的汇总，以便经后的资料查询和深入研究。

二、正文

1、海洋腐蚀的定义和海洋腐蚀的机理

1.1海洋腐蚀的定义

金属构件在海洋环境中发生的腐蚀。海洋环境是一种复杂的腐蚀环境。在这种环境中，海水本身是一种强的腐蚀介质，同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。海洋腐蚀主要是局部腐蚀，即从构件表面开始，在很小区域内发生的腐蚀，如电偶腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等。此外，还有低频腐蚀疲劳、应力腐蚀及微生物腐蚀等。通常，金属构件在海洋飞溅区（指风浪、潮汐等激起的海浪、飞沫溅散到的区域）的全面腐蚀速率最高。防止海洋腐蚀的措施除正确设计金属构件、合理选材外，通常有以下几种：①采用厚浆型重防式涂料。②对重点部件采用耐腐蚀材料包套。③设计构件时要考虑到足够的腐蚀裕量。④根据电化学腐蚀原理，采用牺牲阳极。

1.2海洋腐蚀的机理

海洋海水腐蚀主要是氯离子腐蚀，海洋氯离子可破坏金属氧化膜保护层，形成点蚀或坑蚀，对金属会出现晶间腐蚀。金属在拉伸应力的作用下，钝化膜被破坏的区域就会产生裂纹，成为腐蚀电池的阳极区，连续不断的电化学腐蚀最终可能导致金属的断裂。

钢铁是铁元素和渗碳体的混合物，铁元素的电位较低，渗碳体的电位较高，

电位不等的两种元素在电解质溶液的作用下，构成了以铁元素为阳极，渗碳体为阴极的微电池网络，产生电流。在阳极区，由于极性水分子的作用，铁素体被析出，呈自由状态的铁离子因而进入溶液，这就是金属的活性溶解过程。在阴极区，由于电位差的作用，阳极区的电子经钢铁本体流到阴极，被溶液中的某些物质所吸收。在通常情况下，即溶液的PH值大于4 时，表现为氧的还原；当溶液的PH值小于4 时，则表现为氢的析出：阳极产物铁离子与阴极产物氢氧根离子相结合，生成初步的腐蚀产物氢氧化亚铁而沉淀，氢氧化亚铁进一步为溶液中的氧所氧化，转变为氢氧化铁( 即铁锈)。氢氧化铁的溶解度较小，呈疏松的薄膜状包裹于钢铁的表面，有一定的保护作用，但抗渗能力很弱，性质不稳定，当溶液中有充足的氧气供应时，则腐蚀过程一直进行，直至钢铁成为铁锈为止。[1]

2、海洋防腐涂料的研究

2.1聚氨酯防腐涂料及其应用

聚氨酯涂料具有耐侯好、保光性好、色泽稳定性好、耐腐蚀、耐酸雨、低温施工性好、涂层可覆涂性能好、易修复、涂层柔韧性好并具有优良的延展性、耐冲击性和抗震动效果好的性能优势，可以低温固化，它与环氧底漆的配合使用可以成为重防腐涂装体系。其卓越的综合性能使其在防腐工程中得到广泛的应用。与其他涂料相比，聚氨酯涂层系统的生命周期成本最低，并能达到欧美关于有机挥发物高要求的排放标准。其优秀的化学性能、较好的经济效益及低有机挥发物标准赢得越来越多的专业人士和用户的认可。聚氨醋已成功应用于桥梁、近海平台、港口机械、工厂设备、贮罐管道及机场、体育场馆等建筑设施。在全球范

围内。随着对工程涂层保护功能及表观要求的不断提高，聚氨醋在钢结构防腐蚀领域的应用也在不断发展中。

改性聚氨酯涂料重防腐效果甚佳。据介绍，其中环氧改性聚氨酯涂料方面，高弹性环氧一聚氨酯重防腐蚀涂料为双组分。A组分是由含羟基的弹性聚酯和环氧树脂为基料，加入消泡剂及有关助剂组成。B组分为多异氰酸酯和多元醇的加成物。施工时把A组分和B组分按一定的比例混合后放置30 mint]P可施工。其成膜机理是有机溶剂挥发后，A组分和B组分之间发生反应，相互交联成网状结构而固化。其中，弹性聚酯树脂是高弹性环氧一聚氨酯重防腐涂料的重要组成部分，既要使它的各项性能达到最好，又要使它的成本不太高，可使用脂肪族长链二元酸来调整韧性和弹性；以支链的三元醇来增加溶解性、混容性；以二元醇调节官能团来制备弹性聚醋树脂。

聚氨酯、聚苯乙烯和聚丙烯腈三种聚合物互穿网络结构重防腐蚀涂料。以蓖麻油、甲苯二异氰酸酯、苯乙烯与丙烯腈单体为主要原料，合成了含有聚氨酯、聚苯乙烯和聚丙烯腈三种聚合物互穿网络结构的FT一01重防腐蚀涂料。该涂料附着力强，可带锈涂装，耐磨性及防腐蚀性能优异。在酸、碱、水、油、化工大气等环境中应用，具有良好的耐腐蚀性能。[2]

2.2海洋管道腐蚀与防护

2.2.1海洋管道存在的问题

管道防腐工程的投资虽然不及整个海洋管道工程的5％，一旦没有选用适当的材料就会给整个海洋管道造成巨大的损失。资料表明国际防腐涂层标准为2501xm，抛丸除锈最深度701．Lm的3倍，但是我国在这一方面的标准仅为