防腐涂料及涂装技术发展趋势

　　防腐涂料是涂料的【de】重要品种【zhǒng】。受石油【yóu】资源及环保法规对挥发性有机物质【zhì】(VOC)及【jí】有害空气污染物(HAPs)的【de】限制等因素【sù】影响，防腐涂【tú】料工业【yè】在不断提高性能的同时，正【zhèng】迅速向“绿色化”方向发展。涂料工【gōng】作者【zhě】以无污【wū】染、无【wú】公害【hài】、节省能源、经【jīng】济高效为原则【zé】，开发无公害或【huò】少【shǎo】公害及防腐性能优异的【de】涂料品【pǐn】种。

　　防腐涂料技术整体设计的无公害化

　　所谓防腐涂料技术整体设计的无【wú】公害化即指【zhǐ】在研发时应考【kǎo】虑【lǜ】到涂料自【zì】身【shēn】的各个组成【chéng】部分(成膜【mó】物质、防腐颜料、溶【róng】剂及助剂)、原材料的【de】合成及涂料生产过程【chéng】、基材预处理过程、施工过程等整【zhěng】体的无公害化。例【lì】如，所采用的原材料虽【suī】然自身【shēn】是无公害的，但它的【de】生产过程不符合环保要【yào】求【qiú】，也是要【yào】舍弃的，如氯化橡【xiàng】胶;有些材料，如红丹防锈漆性能优异，但它【tā】有【yǒu】毒，对【duì】人类不安全，易造成环境污【wū】染，因而其性【xìng】能虽好也不能【néng】采用【yòng】;为【wéi】了在金属表面使用防腐蚀涂料【liào】，必【bì】须首【shǒu】先进行除油、除锈【xiù】等【děng】预处理，而【ér】预处【chù】理过程一【yī】般会对环境造成污染，且成本较高，若采用带锈涂料，在有锈【xiù】的钢铁表【biǎo】面直接涂覆即可【kě】使铁锈稳定【dìng】、钝化【huà】或转化;为【wéi】了减少预处理过程的【de】环境污染【rǎn】，还【hái】出现了无污染喷砂【shā】除锈【xiù】工艺，如湿喷砂技术等。在【zài】这方【fāng】面，突破【pò】传统观念【niàn】是非常【cháng】重要的。

　　无公害或低公害的水性、高固体分、无溶剂及粉末防腐涂料

　　水性防腐涂料：无机富锌涂料是水性防【fáng】腐涂料的重要【yào】品种【zhǒng】，主要【yào】用作底漆，具有优异【yì】的防【fáng】腐性【xìng】能。开发的富锌【xīn】涂料含锌95%，已使用【yòng】多年，防腐性能极好【hǎo】。国内近年开发的【de】水【shuǐ】性高【gāo】模数硅酸钾、硅酸锂富锌【xīn】涂料已【yǐ】在工程上【shàng】应用，性能不断改进【jìn】，作为一种【zhǒng】零VOC的环保型【xíng】防腐涂料已被各行【háng】各业接受。水性防【fáng】腐【fǔ】涂料近年还出现了水性带锈复合防锈漆、水性【xìng】带锈乳液型防【fáng】锈漆、底面合一水性带锈防锈复合涂【tú】料等，用于除【chú】锈不完【wán】善的钢【gāng】基材上，甚【shèn】至可以在【zài】水下施工【gōng】，这些涂料配合适当的水性【xìng】或高固体【tǐ】分面【miàn】漆，可【kě】以形成非常耐【nài】久【jiǔ】的防护体系【xì】。

　　海洋【yáng】化工研究院采用核壳结构、自乳化聚合【hé】乳液制造技术，开【kāi】发出【chū】了纳米级水性丙烯酸改性【xìng】醇酸胶乳、纳米级水性【xìng】氨【ān】基【jī】丙【bǐng】烯【xī】酸改性醇酸胶【jiāo】乳、水【shuǐ】性环氧【yǎng】丙烯【xī】酸氨基微胶乳以及由这些胶乳制备的【de】系【xì】列水性防腐涂料，已开【kāi】始【shǐ】用【yòng】于石油化工、冶金【jīn】、五金交【jiāo】电、汽车、机车【chē】车辆、货车【chē】、船舶等领域的防腐。

　　水性【xìng】涂【tú】料对施工环【huán】境的依赖性更强，如何保证在高湿【shī】、低温及封【fēng】闭【bì】环【huán】境下获得性能良好的涂层是水【shuǐ】性防腐涂料未来【lái】需着重解决【jué】的问题。

　　无溶剂与高固体【tǐ】分涂料 体积固含量在60%或质量【liàng】固含量【liàng】在80%以上的涂料称为高固体分【fèn】涂【tú】料。随着环【huán】保要【yào】求日益增高，高固体分涂料成为近【jìn】几年来低污染涂料中发展超快、应【yīng】用超广的品【pǐn】种，目前【qián】已有向固含量100%即【jí】无【wú】溶剂涂料推进的趋【qū】势【shì】。无【wú】溶剂【jì】涂料又称活【huó】性溶剂涂料【liào】，由合成【chéng】树脂、固化剂和【hé】带有活性的溶【róng】剂【jì】制【zhì】成【chéng】的涂料，配方体系【xì】中的所有组分除很少量挥发【fā】外，都参与【yǔ】反应固【gù】化成【chéng】膜，对环境污染【rǎn】少，无溶剂【jì】体系通常粘度较高，需采用特殊【shū】的【de】施工工具和工艺【yì】，尚在发【fā】展之中。

　　喷涂【tú】聚脲【niào】弹性体技术(SPUA)是国外近年来【lái】为适应环保要求而研制开【kāi】发的一种新型无溶【róng】剂、无污染的喷【pēn】涂施【shī】工技术，目前国内也有相应的体系开发出来【lái】，它是【shì】前景较为广【guǎng】阔的【de】防腐技【jì】术【shù】。

　　粉末涂料：粉末【mò】涂料是一种省能源、省【shěng】资源、低污染【rǎn】的涂料【liào】，其【qí】利用率高达95～99%，近【jìn】年发展很快。在防腐【fǔ】工程上常用【yòng】的是【shì】环氧粉末涂料【liào】。管【guǎn】道防腐用环氧粉【fěn】末涂料是一【yī】种【zhǒng】完全不【bú】含溶剂、以【yǐ】粉末【mò】形态喷涂【tú】并熔融【róng】成膜的新型涂料【liào】。目前存在的问题是耐冲击性及吸【xī】湿性【xìng】方面有待【dài】改【gǎi】善和提高。国内生产的【de】管【guǎn】道防腐环氧粉末涂料在贮存稳【wěn】定【dìng】性及【jí】涂覆施工性方面，与国外【wài】优质产【chǎn】品相比尚有一【yī】定差距【jù】。环氧粉【fěn】末【mò】涂【tú】料是新建【jiàn】管道【dào】防腐工程的防腐涂料品【pǐn】种。低温固化树脂【zhī】的应用【yòng】日趋普及，超【chāo】耐候性树脂的耐久性进一步提高【gāo】，出现【xiàn】了聚酯/丙烯酸粉末涂料等混合型新品种，还开发出【chū】了超耐【nài】候性和【hé】超耐久性【xìng】的氟【fú】树脂粉【fěn】末涂料以及180～200℃/20分【fèn】钟固化条件的用【yòng】多异氰【qíng】酸酯固【gù】化的【de】羟基氟【fú】树脂粉末涂料。在固化剂的使用方面，欧美近年已逐渐取【qǔ】消了有毒的TGIC(异氰酸三【sān】缩水甘油酯)的应用，改用【yòng】羟【qiǎng】烷在酰胺等。目前此方面的主要研【yán】究【jiū】方向是开【kāi】发可【kě】提高施工速【sù】度的工艺以及如何降低涂膜的厚度，而降低粒径、提【tí】高反【fǎn】应【yīng】活性【xìng】是降低涂【tú】膜厚度及提高【gāo】施工速度的【de】关键。

　　防腐涂料的高性能及多功能化

　　有机硅【guī】改【gǎi】性聚氨酯和有机氟改性聚【jù】氨酯涂料、氟树【shù】脂【zhī】涂料等高【gāo】性【xìng】能涂料是【shì】防腐【fǔ】涂料【liào】发展的另一重要方面。发展趋势是对使用寿命长【zhǎng】的防腐涂料的需求会增加，要求达到10年甚至15年以上，而且适用非常苛刻的【de】腐【fǔ】蚀【shí】环境;防污涂料的防【fáng】污寿命在【zài】5年以上【shàng】。多【duō】功能防【fáng】腐蚀【shí】涂料也会迅速发展，如太阳能【néng】屏蔽防【fáng】腐【fǔ】蚀涂料、阻尼【ní】防腐蚀涂料【liào】、耐候防腐蚀聚氨酯涂料、可剥性防腐蚀涂【tú】料、阻燃【rán】导静电耐【nài】温【wēn】防腐蚀【shí】涂【tú】料【liào】等。

　　无公害防腐颜料

　　钝化型或缓蚀型重防腐涂料一般要使用含铬、铅等重金属【shǔ】的防腐蚀涂【tú】料的发展方【fāng】向。纳【nà】米微粒如纳米级TiO2、ZnO、CaCO3及【jí】SiO2用于防腐涂料具【jù】有极好的协【xié】同【tóng】作用，由【yóu】于纳米颗粒的表面能【néng】很【hěn】高，易【yì】于同其他【tā】原子结合，增加了涂层【céng】的致【zhì】密性及抗离【lí】子渗透性。除此之外，还可以改善涂【tú】料的流变性，提【tí】高涂层的附着力、涂膜【mó】硬度、光【guāng】洁度和抗老【lǎo】化【huà】性能【néng】，是重要的发展方向之一【yī】。

　　低处理表面用防腐底漆的开发

　　在防腐工程中，施工费用占【zhàn】70%以上，而其中以喷砂为主的表面处【chù】理(防【fáng】锈【xiù】、除油【yóu】等)又【yòu】占70%以上。同时在很多现【xiàn】场施工条件下【xià】，也不可能达到喷砂Sa2.5级以上的标准【zhǔn】，因此对低【dī】处【chù】理表面——低于Sa2级，带【dài】湿气或带油(油舱维修中【zhōng】)表【biǎo】面上可适【shì】用的【de】涂料提出【chū】很【hěn】高【gāo】的【de】要求。

　　加强涂料和涂装一体化的质量管理体系

　　完整的涂料技术开发【fā】、施【shī】工和服务管理体系是【shì】获得【dé】预期防腐目【mù】标的基本保【bǎo】证。一个程序化的涂【tú】料开【kāi】发和生产过程管理、合格的人员培训和认证管【guǎn】理、涂【tú】装【zhuāng】现【xiàn】场【chǎng】的管理【lǐ】体【tǐ】系的建【jiàn】立和完善，是我国防腐涂料领域面临的巨大挑战。

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