基本介紹
- 中文名:水性船舶塗料
- 外文名:waterborne marine paint
- 歸屬學科:工程技術
- 套用領域:船舶工業
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性能要求
水性船舶塗料根據使用部位不同,有一定的技術標準要求,具體表現如下:水線、外弦和甲板部位,主要受到陽光照射、海水浸泡等影響,這些區域乾濕交替較為明顯,同時,受到長期海水的浸泡、波浪衝擊等,還容易出現高度腐蝕的現象,在強光和紫外線照射影響下,這類區域老化的情況較為嚴重,如果使用塗層,就需要保證塗料具備可靠的耐海水腐蝕性、物理機械性、耐磨性、耐衝擊性以及耐候性等特點,對塗料的要求非常高。上層構造物的部位需要使用那些具有良好裝飾性及耐候性的塗料,保證圖案清晰明快,體現美觀、大方。承台、乾燥貨架的部分,主要是用來放置雜物或糧食的區域,這個區域使用功能較多,需要塗層能夠達到耐高濕、高溫、耐磨、耐化學品腐蝕等特點,保證塗料使用功能。原油箱、壓載艙兼用箱以及廢油箱等部分,對塗料和塗層的要求主要是應該具備一定的耐油、耐海水以及電化學防腐功能。飲水艙、清水艙主要功能是裝載水的部位,需要具備耐水性能。貨艙部分主要作用是裝貨,一般情況下,貨物種類較雜,主要是石油、化學品等,但也要考慮到這一點,塗層應具有耐油性和耐酸鹼性等特點。煙囪、管道等部位,長期在外,同時還有高溫產生,塗料需要保證能耐500℃的溫度,才能滿足使用要求。
水性船舶塗料研究現狀
水性無機富鋅塗料是水性塗料重要的原材料,也是起到主要作用的防腐塗料之一。 其製作原理主要是通過無機物反應,利用高含量的鋅粉製作成防鏽顏料,利用水進行分解分散,使全部介質形成高固體分厚膜塗料,這類塗料主要用在遠航海洋環境中,用做高防腐領域較為普遍,也是當前推廣套用最好的防鏽塗料。水性無機富鋅塗料是揮發性有機化合物,是當前最好的環保型防腐塗料,在不同的領域均有較好的套用,其發展速度較快,推廣較好,前景非常廣闊。隨著科學技術的研發,近些年來, 國外還出現了水性無機磷酸鹽富鋅塗料,這種塗料不需要清理底材,只要符合塗層要求就可以使用,底材處理難度低,同時表現出了較好的性能。我國也有部分水性高模數矽酸鉀、矽酸鋰富鋅塗料研製出來,得到了快速套用,特別是在一些重點工程項目中,已經得到推廣,其性能也較穩定,同時,在不斷總結經驗的同時,也在不斷完善中。厚漿醇酸、環氧、丙烯酸改性醇酸或環氧、聚氨酯等水性塗料也不斷出現,使塗料產品變得越來越豐富,部分已經實現了產業化,進入了市場實測階段,這些塗料主要還是在工程中使用較多,對於惡劣工作環境的船舶來說,水性塗料防腐效果還不能滿足標準要求。
水性船舶塗料的套用
當前技術能力,見於市場的水性防腐塗料主要由三部分組成,一是丙烯酸體系;二是環氧體系;三是無機矽酸富鋅體系,不常見的還包括醇酸體系、丁苯橡膠體系、瀝青體系以及氟碳樹脂體系等等。在此我們只研究用於船艙防腐的水性塗料,大體可以分成三種類型。
水性丙烯酸防腐塗料
這種防腐塗料的成分主要是以丙烯酸樹脂為基礎,按一定比例加入改性樹脂、顏填料、助劑和溶劑等配製而成,這種塗料能夠耐候、保光和保色。當前普遍使用的水性鐵紅丙烯酸防鏽漆是一種自乾型的塗料,這類塗料附著力強、耐腐蝕性好、抗污性高,同時在使用的時候,還可以加入醇酸、硝基、氨基進行調製,形成能夠配套使用的面漆。
水性環氧防腐塗料
現在使用的已經是改良過的塗料了,其性能較為優良,以往使用的是環氧瀝青防腐塗料,多使用在壓載水艙、長輸油管、長輸天然氣管外壁部位,但是這種塗料瀝青含量過高,使用時利用含酚類石油樹脂代替瀝青和改性的環氧樹脂,這種做法能夠保證鋼鐵不出現腐蝕的情況,同時塗裝、檢修也非常便利,更對人體無害。特效水性環氧防腐塗料使用方便,使用時,在被塗的底材部分只要用水沖洗,就能夠進行塗裝施工了,防腐作用較好,效果特別明顯。
水性無機矽酸富鋅防腐塗料
水性無機矽酸富鋅防腐塗料主要由矽酸乙酯和矽酸鹽兩類構成。矽酸鹽系列由矽酸鋰、矽酸鈉和矽酸鉀等品種組成,主要用在鋼鐵防腐塗料製作中。鋅還可以和無機聚合物產生化學類反應,鋼鐵表面就會出現鋅鐵配合物層,以此達到防腐蝕、耐候、導熱和耐水的作用,還不影響靜電傳導。在安裝時,焊接方便,還可以與漆一同進行焊接,最高耐溫水平為400℃的高溫,能夠在惡劣的自然環境中,抵抗pH5.5~10.5範圍內的化學腐蝕。
水性氟碳塗料
這類塗料耐高溫性、耐候性、耐藥品性、耐腐蝕性、耐污性和耐寒性較優良,如果食品不慎接觸到這種塗層,也不會導致中毒現象發生,是一種非常安全可靠的產品,塗層防護效果達20a。這類塗料由烘烤型和自乾型兩種,施工塗裝時非常便利,整個施工過程快速及時,不影響船體的使用。
水性聚氨酯塗料
水性聚氨酯塗料對金屬、木材、混凝土及塑膠等表面具有良好的附著力,具備較強的耐候性、耐衝擊性和耐磨性,和同類產品相比,表現出了低溫成膜效果好,不需要成膜助劑,更不需要外加乳化劑和分散劑進行增塑、 增型。同時,在使用時,為了提高其性能,還能與固化劑和交聯劑進行改性配合,實現高光澤塗膜效果,能夠適用於各類顏料。
船舶水性反射隔熱塗料
船舶水性反射隔熱塗料主要用於船舶的住艙、機艙、原油艙、內艙等艙室部位,這類塗層具備良好的耐高溫性, 對陽光直射導致的艙室升溫起到保護作用,在一定程度上大大保證了船舶運行的穩定安全,這是一類較為經濟的塗層,能夠大大的節省能源,使溫室氣體快速排放,淨化船舶內室。未來船舶將對水性反射隔熱塗料有更高的要求,只有不斷完善技術能力,才能不斷開發出新產品,滿足多功能、通用化、實用化和工程化的使用要求。