舰船涂料国内外现状及发展趋势

舰船涂料国内外现状及发展趋势

叶美琪研究员（中舟ｆ｝重工七二五研究所厦门分部）

陈光章研究员（中船重工七二五研究所青岛分部）

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涂料，是将各种材料（包括有机树脂为基础的涂料、无机成膜物涂料、金属、陶瓷等）采用适当的表面处理技术和涂装方法在底材表面形成具有保护、装饰和特殊功能的材料。最突出的特点是它的功能性，主要是针对国防军工等高新技术产业的需求而发展起来的。随着海湾战争的爆发及美英等国对伊战争的进行，各工业发达国家，尤其以美、英、日、西欧为主的海军装备迅速发展，促使这些国家舰船工业不断发展，舰船涂料近年来发展迅速、变化多端。各国的航母、大型水面舰艇、核潜艇等对舰船涂料的要求向高性能、重防腐、多功能、隐身化、无公害、长寿命等发展。本文根据国防军工的需求，结合我国技术现状和基础，阐述了国内外舰船涂料现状及发展趋势

１．高性能舰船防锈防污涂料体系

舰船防污涂料

（１）国外情况

一直到六十年代，美海军使用最好的防污涂料实质上仍是乙烯基树脂和氧化弧铜的混合物。典型的配方为Ｎｏ．１２１／６３和Ｎｏ１２９。防污涂料的平均有效期为２４个月。在七十年代初，美海军研制了有机锡共聚物防污涂料．在配方中防污剂和树脂基料的化学链进行化学结合，而不是物理的混合状态。到七十年代后期，又开发了以含锡共聚物基料为基础的磨蚀型（ａｂｌａｔｉｖｅ）防污涂料，它们的防污期效可达五年。进入八十年代，美海军试验成功自抛光防污涂料，主要有Ｍ一５２１１和Ｍ．２５３配方，于１９８６年公布了相应的军标，并宣布在全军舰队范围内普遍采用有机锡防污涂料。由于有机锡型防污涂料不但具有优良的防污能力而且它在使用过程中有“自行抛光”涂料表面的作用．可维持或降低船体表面粗糙度，节省燃油，保持初期航速等优点。有机锡防污涂料因其众多优点而被广泛使用，不仅世界上大多数的远洋货船采用它（超过６０％），同时大多数国家的海军也都在采用。

随着有机锡材料在自抛光防污涂料中的大量使用，有机锡对海洋环境的污染和造成海洋生物的歧变也逐渐被人们所重新认识并引起人们的关注，限制使用有机锡基（ＴＢＴ）防污涂料的法规已陆续在美、欧、澳、加和日等各国推出．联合国下属的一个专门机构：国际海事组织（ＩＭＯ）从九十年代初开始推动禁止使用ＴＢＴ的工作．经过大量的争论。协商和讨论，终于在１９９９年１１月达成一个解决问题的文件，要求从２００３年１月１日起开始禁止使用有机锡（ＴＢＴ）基防污涂料，并到２００８年１月１日完全禁止在船舶上使用这类产品。这就意味着这类性能优良的防污涂料将逐步退出历史舞台，新一代环保友好型的防污涂料必须而且正在进入船舶涂料市场。

目前在防污涂料发展的主要方向有如下一些类型：

Ａ．不含有机锡的自抛光防污涂料；

Ｂ．无锡的磨蚀型防污涂料：

Ｃ．无毒防污涂料（低表面能涂料、生物防污涂料）；

Ｄ．导电防污涂料；

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Ｅ．其它特种类型的防污涂层。

其中以不含有机锡的低毒或无毒防污涂料为主要研究和开发目标。以无锡自抛光或磨蚀性防污涂料产品的开发最快，世界各主要船舶涂料生产厂家已先后将产品推向市场，美国海军也先后认可一些磨蚀型铜基产品作为五年以上长效期的舰船防污涂料使用。

美军标二十世纪九十年代已提出美海军使用的无毒防污漆的使用期效为５—７年，美海军二十一世纪的近期研制计划为８－－１２年防污期效的无毒防污漆。

（２）我国舰船防污涂料的现状和应用水平：

从１９６６年４月１８日起，以化工部、海军和原中船总公司组成的以研究所、生产厂家和海军使用部门等为主体的舰船涂料攻关会战组，经过十几年的努力已先后研制出十几种防污涂料和与之配套的船底防锈涂料。防污涂料的类型有沥青系、乙烯系、丙烯酸系和氯化橡胶系等。防污剂有氧化亚铜、有机锡单体和混合型。防污期效从２年到５年（北海地区）。主要品种有：７６９９自抛光防污漆、７２１９长效防污漆、８３９丙稀酸酯长效防污漆等，但是与国外先进水平相比较，在防污期效、涂层表面状态（主要是表面粗糙度等级）、储存期和质量稳定性等方面有着相当的差距，尤其是长效期（５年以上）的无锡自抛光或磨蚀型防污涂料更是一项空白。以海军目前实际应用的水平来看．广泛使用的防污涂料的有效寿命在２～３年左右，一般在南海地区使用寿命更短。十五结束后，国内将有五年期左右的防污漆供海军选用。但用在大型舰船，特别是航母上的中修期至少８年的环保型防污漆需要立项研制。

船体防锈涂料

目前船底防锈涂料的品种大体可分成三大类

Ａ．传统的沥青系和油性系：

Ｂ．以环氧、乙烯、环氧沥青、乙烯沥青和氯化橡胶树脂为主体

的高性能船底防锈涂料：

Ｃ．新型高性能船底防锈涂料，主要包括有改性环氧、玻璃鳞片涂料、氟树脂涂料等。

【１）国外情况

在舰船船底防锈涂料中．美海军使用的品种已从七十年代前的乙烯类发展到目前的环氧聚酰胺类，其中美军标ＭＩＬ．Ｐ．２４４４１环氧聚酰胺体系已作为美海军船舶防锈涂料的典型系列配方，其品种包括有颜色不同、溶剂含量不同、光学湿发射率不同的底漆、中间层漆、面漆、甲板防滑漆和富锌底漆等近三十种。其中船底防锈涂料的使用寿命为五年以上，经美海军认可的合格产品可举例如下：

①美国ＤｅｖｏｅＣｏａｔｉｎｇＣｏ的Ｂａｒ－Ｒｕｓｔ２３５

０ＣｏｕｒｔａｕｌｄｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＰａｉｍ公司的ＦＰＬ２７４／ＦＰＡ３２７、ＦＰＬ０３４、ＫＨＡ３０３和５８００系列：

⑦ＨｅｍｐｅｌＣｏａｔｉｎｇｓ（ＵＳＡ）。Ｉｎｃ的Ｈｅｍｐａｄｕｒ４５６３

这些涂料的特点：厚膜化（单道干膜厚为１００１ｍ以上）、改性树脂型（如：Ｂａｒ－Ｒｕｓｔ２３５是一种碳氢化合物改性的环氧树脂涂料）以及可适合不同施工环境的品种（如：分常温施工型和低温施工型）。

另外Ｈｅｍｐｅｌ公司在推荐的５年期效防锈防污配套体系中，也采用环氧型作为防锈涂料的基本成分。

（２）我国舰船船底防锈涂料的现状和应用水平：

与舰船防污涂料同时进行的舰船涂料攻关会战工作后，也先后研制出一系列产品，它们主要的品种有：ＡＣ一１５、＾ｃ一１６、Ｈ６４氯化橡胶防锈涂料；２＃、１６＃、２６＃环氧沥青防锈涂料：Ｖ４５乙烯沥青防锈涂料等。在新船建造时，乙烯沥青船底防锈涂料常与环氧沥青船底防锈涂料配套使用。环氧沥青防锈涂料为底漆，乙烯沥青防锈涂料为中间层漆，面漆为防污涂料。另外也有使用普通的沥青防锈底漆，如：Ｌ４４—１铝粉沥青船底漆和Ｌ４４－２沥青船底漆二

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