海洋防腐涂料的研究进展

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温 同化 的新型 改性有机 硅树 脂涂 料 ，主 要有：有机 硅 醇酸树脂 涂料 、有机 硅橡胶 涂料 、有机硅橡胶 改
性 聚醋树脂 涂料 、丙烯 酸有 机硅 树脂涂 料 。 （）聚脲 弹 性体 防腐 涂料 。聚脲 弹 性体涂料 是 ６ 继 高同体分涂 料 、水 性涂 料 、光 同化 涂料 、粉末涂
料等技 术之后 ，为适应 环境 保护 需求而 研发的一种
２ ． ８ 宁波 化 下
宁波 亿 Ｉ Ｎｉ ｂ ｈ ｍｉ ｌｎ ｕ ｔ ｎ ｏ ｅ ｃ ｄｓｙ ｇ Ｃ ａＩ ｒ
２ １ 年 第 ２期 ０１
无 溶剂 、无污 染 的新 的涂 料涂 装技 术 。这种 高厚膜 弹 性涂料 仅 一 次喷涂 厚 涂层 ， 能快速 同化 （ ～ 且 ５ ２ｓ ０ ），物 理力 学性 能及 耐 化学 品性能 优异 。脂肪族
（） 蔽 作 用 ：阻 ． 腐 蚀 介质 和 金属 表面 直接 １ Ｉ 卜
接触 ；
（）钝 化 作用 ：改 变金 属 的表 面性 能 ，使其 电 ２ 极 电位往 正 的方 向移动 ；
（）防锈 填料 的保 护作 用 ：保 护金 属表 面小 被 ３
腐蚀 ；
重 点领域 之 一 。我 国是海 洋 大 国，拥 有 １０ ０ ８ ０ 多公 里 的海岸 线 ，沿 海 岛 ０ ６ ｏ 多个 ，管辖 海 域 ３ ０ ￣ ５ｏ ０ 多 万平 方公里 ，冈此 ，海 洋 防腐将 是 我 国经济 发展 中
宁汲 化
Ｎｎ ｂ ｈｍｉ ｌｎ ｕｔ ｉ ｏＣ ｅ ｃ ｄ ｓ ｙ ｇ ａＩ ｒ
２ １ 第 ２期 ０１年
海 洋 防腐 涂 料 的研 究进 展
李 红 良， 刘 谦 （ 波 人 达 化 学 有 限 公 司 ， 浙 江 宁波 ，３ ５ ０ ） 宁 ｌ２ ４ 摘 要 ： 绍 Ｊ海洋 腐 蚀 的 特 点 和 海 洋 防 腐 的机 理 以及 海 洋 防 腐 涂 料 的种 类 。 述 困 内 外海 洋 防 腐 涂 介 ， 综 料 的发 艘 状 和 发 艘 趋 势 。 关 键 词 ：海 洋 防腐 ； 涂 料 ；进 胺 ； 防腐 机 理 中 图分 类 号 ：Ｔ ６ ７ 文 献 标 识 码 ： Ａ Ｑ ３． ２
（）环氧 防腐涂 料 。环 氧树脂 涂料 具有 高附着 １
力 源自文库高强度 、耐 化学 品 、好 的耐磨 性和 优异 的防腐 性能 ，是 目前应用 数罱 最 多 、范 最广 的重防腐 涂 料 。 目ｆ ，■酚基 丙烷 型环氧树 脂 是环氧 树脂 中最 ｉ ｛ 『
于 船舶 、水 闸、化 Ｔ 防腐 涂 装 ［ｏ现在常 用 的橡胶 ６ 】 涂 料 主 要有 氯 磺 化 聚 乙烯 防 腐蚀 涂 料 和 氯化 橡胶
高性能 树脂 。 目前 ，在海洋 防腐 领域应 用 的涂 料主 要有 ：
体系 中作为 商漆使 用 。 （）橡 胶 防腐 涂料 。橡胶 涂料 是 以天然 橡胶衍 ３
生物或合 成橡 胶 为主要成 膜物 的涂料 。橡胶涂 料具 有 快干 、耐碱 、耐化 学腐蚀 、柔韧 、耐水 、耐磨 、 抗 老化等 优点 ，但 其 同体成 分低 ， 耐晒 。主 要用
急需 认真解 决 的问题 。 ２ 海 洋腐 蚀特 点和 防腐 机理 在众 多的腐蚀 环 境 中 ，海洋 大 气环 境 是腐蚀 最
（）阴极保 护 作 用 ：涂膜 的 电极 电位 比被 其保 ４ 护 的金 属 史低 ，在腐 蚀 电池 中作 为 阳极 而牺牲 ，保
护 了刚极金属 。
目前 研 制 出 的 高 性 能 防 腐 涂 料 大 都基 于 上 述 的一个 或 多个机 理 。
污 染 ）；
（）海泥 中含 有 较 多硫 酸 盐 还 原菌 ，再加 上 含 ４ 盐 浓度 大 ，对 金属 的腐 蚀很 严重 。
２ ． ７
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３ 海 洋防腐涂 料 的种 类 按 防腐对象材 质和 腐蚀机 理 的不 同，海 洋防腐
良好 的化 学稳 定性 、优 良的耐紫外 光性 、耐气 候性
环 氧树 脂 是 山线 型 酚醛 树 脂 与 环 氧 氯 丙烷 缩 聚 而
成 ，与■酚基 丙烷 环氧树 脂相 比，在 线 分 了 中 含有两 个 以上 的环氧 基 ，冈此 同化产 物 的交联 密度
大 ，具有 优 良的热稳 定性 、力学 性能 、 电绝缘 性 、
耐水性和 耐腐蚀 性 。三聚 氰酸环 氧树 脂是 山三聚氰
和 耐油性 。山于分 ＿ 中含 １ ％的氮 ， 火有 自熄 性 ， 了 ４ 遇 并有 良好 的耐 电弧性 。
涂 料 可 分 为海 洋 钢 结构 防 腐 涂 料 和 非 钢 结构 防 腐
涂料 。海洋钢 结构 防腐涂 料主 要包 括船舶涂 料 、集
装箱涂 料 、海 上桥梁 和码 头钢铁 设施 、输油 管线 、 海上平 台等大 型设施 的防腐 涂料 。非钢结 构海洋 防 腐涂 料 主 要 包括 海 洋 混 凝 十构 造 物 防 腐 涂料 和 其 他 防腐涂 料 。能在 酷 的腐 蚀环 境 下应用 并具有长 效 使 用 寿 命 的 涂 料 称 为 重 防 腐 涂 料 （ ａｙＤ ｔ Ｈｅｖ ｕｙ Ｃ ａ ｎ ） 其防护 周期 一般要 求在 １年 或 １年 以上 ， ｏｔ ｇ ， ｉ ０ ５
涂料 ［０ ７ 】
（）氟树 脂 防腐涂 料 。氟树 脂涂 料具 有超 常的 ４ 耐候性 、突 出的耐 腐蚀性 、优 异 的耐化 学药品性 、 良好 的耐污性 。 共聚 物含 氟涂 料主要 有氟 乙烯 乙烯
基醚 共 聚 物涂 料 等 。这 类 涂 料 涂 膜表 面 坚 硬且 柔
主要 且产 晕最大 的品种 。它 同化方 便 ，可 以在 ５ ～
韧：涂膜 柔和 典雅 ，具有 高装饰 性 ：表面能低 ，手 感 光滑 ，冈此耐 污性好 ，易 于用水 冲洗保 洁 ；涂 膜 还 具有防霉 阻燃 、耐热 的特 点 ，是海 洋环境 中钢 筋 混凝 士涂料 面漆 的首选 。 （）有机硅 树脂涂 料 。有机 硅树脂涂 料 的耐候 ５ 性和 耐久 性很 好 ，一 般 能使 用 １￣ ０ 或更长 的 时 ０２ 年 间 ，用作 防腐蚀 体系 的面漆 。纯有机 硅树 脂冈其物 性过于极 端 ，目前 开发 的能用 于 防腐蚀体 系的是低
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引 言
金 属在海 水 环境 中受 到腐 蚀 ，使材料 的使 用时 间缩 短 ，能耗 增加 。对 于海 洋腐 蚀 的防护 ， 目前主 要有 电化学保 护和 涂层 保 护等 途径 ，一般 认为 防腐
涂膜 的作 用机 理有 以下几 个方 面 。
地球 表面 约有 ７ ％的部 分被 海 水所 覆 盖 ，有效 １ 面积 是 陆地 的 ５ １ 倍 ，航 海 业 和海 洋 产 业 已成 为 ～ ０
严 重 的环 境之 一 。 洋大 气 环境 的腐 蚀特 点如下 【： 海 ’ 】 （）海 水 含盐 帚 高 ， 导电率 高 ，海 水 中含Ｎａ １ １ Ｃ
约３ ％左 右 ， 而这 一 比例 对 金 属 的腐 蚀 速 度 是最 高
的：
大 罱 文 献 等 对 海 洋 腐 蚀机 理 和 影 响 冈素 做 了 探 讨 ，介绍 了海 洋 腐蚀 的 方法 ［，分 析 了腐蚀涂 层 】
ｌ０ ８ ℃温 度 范 内 同化 ，粘 附力 强 ，同化 时 收缩率
低， 有助 于形 成一种 强韧 的 、 内戍力较 小 的粘 合键 。
由于同化 反应没 有挥发 性副产 物放 出，其可 以满足 施 Ｔ过程 中的环 保要求 ，同化后 的环氧 树脂体 系 同 时具有优 良的耐碱 性 、耐 酸性 和耐溶 剂性 。酚 醛 多
酸 和环氧 氯丙烷在 催化 剂存在 下进 行缩 合 ，再 以氢 氧 化钠 进行 闭环 反应 制得 。 山于 三聚 氰酸 存 在 酮． 烯醇 互变异 构现象 ，得到 的是三 聚氰 酸三缩水 Ｈ、 ＿ 油 胺和 异三聚 氰酸三缩 水 Ｈ油酯 的混 合物 。分 了中含 有三 个环氧 基 ，同化 后结 构紧密 ，具有优 异 的耐高 温性 能 。分 了结构 中的 三氮杂 苯环 ，使 该树脂 具有
目前 我 国 海 洋 防 腐 涂 料 市场 早 现 卜 激 烈 的 分
竞 争态 势 ，国外大涂 料 公 司的合 资或独 资企业 几乎
占领 了我 国海 洋 涂料 的主 要 市场 。在海 洋防腐 、防
聚脲 耐紫 外线 辐射 ，小 易变 黄 ；芳 香族 聚脲 有泛黄
现 象 ，但 无粉 化 和 开裂 。 Ｌ 于第 ３ 聚脲 弹 性 体 的 【 Ｊ 代 优异 性 能及成 膜不 受水 分 、潮气 影 响 ，聚 脲材 料埘
柔 韧 、光亮 、丰 满 、耐磨 ，对被 涂物 附着 力好 ，具
有 很好 的物 理机械 性 能 。除 了具有优 良的防腐蚀性 外 ，还 有 良好 的耐 候性和 装饰 性 ，可 以在重 防腐蚀
而海 洋防腐涂 料就属 于重 防腐领 域 。防腐 涂料 的防 腐性 能、耐老化 性 能、粘接 性能 、Ｔ艺性 能与合 成 树脂 的性能密切 相关 ，制备 高性 能防腐涂 料 的关 键 技 术在 于 研 制和 丌 发 适 合海 洋 环 境 中船 舶 使用 的
今 世 界经 济 发展 不可 或缺 的重要 支柱 。全球 目前 约有 ９ 万艘注 册 商船 ，约 ６０ 亿ｄ （ 重吨） ． ５ ｗｔ 载 的运 力 ， 而小 船舶 更 是超 过 了 ｌ０ 万 艘 ，国 际贸 易中９ ％ ００ ０ 以上 的运力 要靠 海洋 运输 。但 是 ，海洋 环 境非 常严 酷且 具有强 腐蚀 性 ，会 对近 海和 远 洋 设施 造成严 重 的损 害 ，冈此 ，海洋 腐 蚀 与防护 已成 为全 球关注 的
状 况与 检验 的关 系 ，并 研究 了涂 层失效 的对策 和恢 复涂 层 的要求 【。有 机涂 层 是海洋 腐蚀 环境下钢 铁 材料 保护 的主 要方 法之 ～ ，通 过涂 层体 系的正确 设 计 ，使 其 具有优 良的 附着 力 、 蔽性 ，以及相关 组 分 问 良好 的协 同性 等 ，是 有机 涂层 获得优 良防护 性 能 的基本 条件 【。海洋 防 腐涂 料必 须具 有 良好 的 附 ４ 】 着 力 和一 定 的机 械 强度 ，同时 还应 该具有 以下一些 特 殊 性 能：耐 盐雾 性 能 、耐老化 性 能、粘接 性能 、
（）聚氨 酯 防腐涂 料 。聚氨 酯涂 料与环 氧涂料 ２
有着 相似 的性能 ，在 聚氨 酯涂层 中，除含 有氨基 甲 酸酯 键 外 ，还 含 有许 多羟 键 或 油 脂 中 的不 饱和 双 键 、异氰酸 酯键等 ，其涂 层不仅 耐油 、耐酸 、耐碱 、 耐工业废 气 ，具有优 异 的防腐蚀 性 能，而且坚硬 、
Ｔ艺 性 能［。
（）海 水 的腐 蚀 性 能 因 同的 区域 而 不 同 ，其 ２ 中浪溅 『 是金属 腐蚀 最 为严 重 的 区域 ； 又 ＝
（）海 洋 大气 环 境 中齐 类 盐 分含 晕 ３ 岛，是 各类 大 气环境腐 蚀 中最严 重 区域 之 一 （ 除严 重 化 Ｔ大 气
污 涂料 的船 舶涂 料领 域 ，全 球 卜 大船 舶涂料 公司早 在２ ０ 年 就 已全 部进 驻 中 国，并建 有生产 基地 。 ０３ 涂料 在 造船 中 的费用 仅 次于钢 板 ， 相应 的船 舶 涂料 生 产正在 向东亚 ，尤其 是 中 国转 移 。２ 世 纪９ ０ ０ 年代 初 ， 国际涂 料 （Ｐ Ｉ ）落户 上海 后 ，近 年来世 界 主 要船 舶涂料 跨 国公 司—— Ｊｔｎ Ｈ ｍｐ ｌ Ｓｇ 、 ｏｕ 、 ｅ ｅ、 ｉｍａ 中远 关 两 、立 邦 、ＫＣ Ｃ、Ａｍｅ ｎ Ｃ 等 纷纷 登陆 ｒ 、Ｉ Ｉ ｏ 中 国，形 成２ 万吨／ 以上 的生产 能 力 。 ０ ５ ０ 年 ２ ０ 年世 界 新造 船用涂 料 和修 船用 涂料 将达 ￣ ６ ． 万 吨 ， Ｊ ５ １７２ 中国 将 达 到２ 万 吨左 右 ，国 内船 舶涂 料 市场有着 广 阔的 １