我国船体重防腐涂料的使用现状

 http://www.lgmi.com    发表日期:2016/1/28 17:07:45  兰格钢铁

1、引言

    从20世纪80年代开始,我国造船业得到了迅猛的发展,占世界造船市场的份额不断扩大,造船业的飞速发展极大的存进了船舶涂料工业的发展,世界著名的船舶涂料生产厂商纷纷进驻中国,几乎都在中国建立了生产基地,设立销售网络。在大型、多功能船舶方面,外资船舶涂料生产企业,特别是欧洲船舶涂料公司(如国际、佐敦、海虹、式玛)、日本企业(如中涂、关西)等厂商垄断船舶涂料市场,占有95%以上的市场份额。我国船舶涂料制造商目前也已具备相当规模和技术实力,但整体技术水平仍落后于发达国家,再加上品牌意识不强,其主要市场为国内小渔船、内河船及国内舰艇等。预计船舶涂料以约7%的速度增长,2013年船舶涂料产量超过18万t。

    2、船舶涂料的基本现状

    船舶涂料是用于船舶及海洋工程结构物各部位,满足防止海水、海洋大气腐蚀和海洋生物附着及其他特殊要求的涂料的统称,随着新技术、新材料的出现,环保法规的日趋严厉,对一些原材料的限制使用,以及船东为减少维修费用、提高船舶的利用率,对防腐涂料的防腐期效要求更长。因此,需要不断推出新型重防腐涂料来满足实际应用需要。下面对船体不同部位使用的涂料种类进行分析。

    2.1车间底漆

    当前以环氧富锌车间底漆、环氧铁红车间底漆和无机富锌车间底漆为主,其中无机富锌车间底漆更以其快干、长效、与其他涂料配套好的特点,在大型造船厂得到普遍应用;但此类富锌涂料在进行火工作业时,涂层烧损范围大,高温时易产生锌雾,损害作业人员的身体健康;目前国外开始采用低锌、高耐热的车间底漆,以减少锌雾,降低火工作业时车间底漆的烧损范围,从而降低二次除锈的工作量。

    2.2船底及水线防腐涂料

    由于船底及水线区域涂层长期受海水的浸泡、流水的冲击、干湿交替、阴极剥离作用,并且要求与防污涂料之间有良好的层间附着力,所以传统的单组分氯化橡胶铝粉厚涂底漆、沥青防腐铝粉底漆因防腐效果差,逐渐被双组分环氧防腐涂料所取代,目前以环氧铝粉厚浆涂料、环氧厚浆沥青防腐涂料为主,如国内的HZ-1、HZ-2环氧煤沥青等船底防腐涂料产品,但随着船东要求涂料的防腐期效越来越长,涂料应有良好的通用性,以及煤焦沥青的致癌嫌疑等原因,环氧煤沥青涂料逐步被纯环氧涂料所取代。环保法规的日趋严格,美国海军对防腐涂料的VOC要求低于400g/L,一些高溶剂含量涂料也将被高固体分环氧涂料取代,另外船厂和船东也要求减少施工程序、减少涂料品种、降低前处理费用、减少施工道数,因此目前船底防腐涂料的发展方向是低表面处理适应性、高固体、通用性、长效防腐、快干。目前国内的船底及水线防腐漆配套体系见表1。

船体重防腐涂料的使用现状

    水线、外弦、甲板由于干湿交替,该部位要求涂膜具有良好的耐海水腐蚀性、优异的物理机械性、耐磨性,耐候性等,由于四氯化碳溶剂对大气层的危害,已被列入限制或禁用之列,以此类溶剂生产的氯化橡胶涂料也逐渐被限制或禁用。

    2.3船壳重防腐涂料

    该区域涂料主要受海水、雾、海风的侵蚀,气温变化、日光照射的影响,从而加速漆膜的失光、粉化,甚至开裂脱落,目前主要以三涂层体系为主,底漆有环氧富锌底漆、无机富锌底漆、水性无机富锌底漆、环氧磷化底漆、磷化底漆;中间层为环氧云铁防腐涂料、无涂装间隔的改性环氧涂料;耐候面漆有有机硅改性醇酸、氯化橡胶、单组分丙烯酸、可复涂丙烯酸聚氨酯、氟碳涂料。依据不同的防腐年限,采用不同的配套涂料体系,一些配套涂料体系经实船试验有 10a以上的防腐期效。目前国外的发展趋势为长效、环保、施工道数少、采用二涂层体系代替传统的三涂层体系,如美国PSX系列杂化硅环氧、杂化硅丙烯酸系列,目前各大型舰船涂料制备公司都开始推出相应的产品。此类涂料可减少施工道数、降低施工过程中的溶剂挥发、有更高的耐候性,涂料的综合性价比较三涂层丙烯酸聚氨酯体系有较大的优势。目前的传统三涂层配套体系见表2。

船体重防腐涂料的使用现状

    2.4液舱涂料

    液舱包括压载舱、饮水舱、燃油舱、液体货舱。对于压载舱,2004年11月由波罗的海和国际海事理事会、国际船级社协会、国际航运工会、国际干货船船东协会联合向国际海事组织提出(压载舱的保护涂层的性能标准草案)要求:1、保护涂层系统的目标使用寿命为15a;2、环氧涂料的干膜厚度不小于300μm,建议使用无或低VOC的涂料,目前国际大涂料公司推出多种压载舱涂料,具有高固体分、长寿命、高边角保持率的特点,国内仍以环氧煤沥青为主,与国外在涂料品种和施工应用方面差距较大。常用的压载舱涂料配套体系见表3。

船体重防腐涂料的使用现状

    目前船舶的压载水舱较多的使用厚浆型环氧煤沥青涂料、环氧树脂涂料及氯化橡胶煤沥青涂料,环氧煤沥青涂料虽然具有良好的耐水性和耐油性,但由于煤焦沥青的渗出而产生的污染和含有致癌物质,同时有机涂料在使用中会持续的释放有机污染物,船舶的舱室通常都比较狭窄,通风条件差,这些因素都会对船上人员的健康造成威胁。

    国内饮水舱涂料主要采用HTL92、841环氧聚酰胺涂料,国外涂料公司大多使用无溶剂环氧涂料,如IP的 interline925。但因双酚A的环境因素作用,环氧涂料在欧洲被禁止在与食品接触的包装上应用,研制新的饮水舱涂料取代环氧体系饮水舱涂料迫在眉睫。油舱涂料要求耐船用柴油、机油、航空油,大多采用环氧或聚氨酯涂料,有些要求采用防静电涂料,但相应地降低了涂料的防腐性能。国外有许多采用加热固化的油舱防腐涂料,大大提高涂料的防腐效能,能耐多种油品和化学溶剂,国内限于工艺和造船成本等因素,目前尚未得到推广。

    饮水舱涂料要求涂料饮水性试验合格,并耐水。国产饮水舱涂料以纯环氧涂料为主,具有较好的耐水性、耐油性和耐化学品性,毒性较低。国产饮水舱涂料执行的标准为GB5369—2008《船用饮水舱涂料通用技术条件》,该标准系强制性国家标准,2008年12月发布,2009年12月1 日实施。原标准理化指标基本满足使用要求,但其卫生要求已不满足日趋严格的环保及卫生防护的要求,诸如停靠美国的船舶要求饮水舱涂料取得FDA认证,有的船东提出应对饮水舱涂料作更详尽的毒理学试验等,修订后的标准在基本保留原标准中特性理化指标的基础上,参照卫生部的卫法监发[2001]161号文件对卫生要求作了较大的改动和增补。修订后的标准不仅规定要进行生活饮用水水质卫生检测,还规定应进行浸泡水的LD50、Ames和哺乳动物细胞染色体畸变的毒理学试验。因此涂料生产企业应进一步关注产品的安全性,开发无溶剂和水性饮水舱涂料是今后发展的方向。

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