防腐涂料及涂装技术发展趋势

　　防腐涂料是涂料的重要品种。受石油【yóu】资源及环保法规对挥发【fā】性有机物质(VOC)及有害【hài】空【kōng】气【qì】污【wū】染物(HAPs)的限制等因素【sù】影响，防【fáng】腐涂料【liào】工业在不断提【tí】高【gāo】性能的同时，正迅速向“绿色化”方【fāng】向【xiàng】发展。涂料工作者【zhě】以无污染、无【wú】公【gōng】害【hài】、节省能源、经济高【gāo】效为原则，开发无【wú】公害或少公害及防腐性能【néng】优异的涂料品种。

　　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公【gōng】害化即指在研发时应考虑到涂【tú】料自【zì】身的各个【gè】组成部分(成膜物质、防【fáng】腐颜料【liào】、溶剂及助剂)、原材料的合成及涂料生【shēng】产【chǎn】过程、基材预处理过程、施工【gōng】过程等整体的无公【gōng】害化【huà】。例如，所【suǒ】采【cǎi】用的原【yuán】材料虽然自身是无公害的，但【dàn】它【tā】的【de】生产过程不符合环保要求，也是要【yào】舍弃的【de】，如【rú】氯化橡胶;有【yǒu】些材【cái】料，如红丹防锈漆性能优异，但它有毒，对人类不【bú】安全【quán】，易造成【chéng】环境污染，因而其性能虽好也不能采用;为了在金属表面使用防腐蚀涂料，必须首先【xiān】进【jìn】行除油、除锈等预处理，而预处【chù】理【lǐ】过程一般【bān】会对环【huán】境【jìng】造成污【wū】染，且成本较高，若采用带锈涂料，在有锈【xiù】的【de】钢【gāng】铁表面直接涂覆即【jí】可【kě】使铁锈稳定、钝化或转【zhuǎn】化;为了【le】减少预【yù】处理过程的【de】环【huán】境污染【rǎn】，还出现了无污染【rǎn】喷【pēn】砂除锈工艺【yì】，如【rú】湿喷【pēn】砂技【jì】术【shù】等。在这方面，突【tū】破传统观念是非常重要的。

　　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腐涂料的重要品种，主要【yào】用作【zuò】底漆，具有优异的防腐【fǔ】性能。开发的富锌涂料含锌95%，已使用多【duō】年，防腐性【xìng】能极好。国【guó】内【nèi】近年【nián】开发【fā】的水性【xìng】高模数硅【guī】酸钾【jiǎ】、硅酸锂富锌涂料已在【zài】工程【chéng】上【shàng】应【yīng】用，性【xìng】能不断改进，作为一种零【líng】VOC的【de】环保型防腐涂料已被各行各业接【jiē】受。水【shuǐ】性防腐涂料近年还出现了水性带锈复合防锈【xiù】漆、水性带【dài】锈乳液【yè】型【xíng】防【fáng】锈漆、底【dǐ】面合一水性带锈【xiù】防锈【xiù】复合涂料等【děng】，用于【yú】除锈不完【wán】善的钢基材上，甚至可以在水下施工，这【zhè】些涂料【liào】配合【hé】适当的水性或【huò】高固体【tǐ】分面漆【qī】，可以形成非常耐【nài】久的防护体系。

　　海洋【yáng】化【huà】工【gōng】研究【jiū】院采用核【hé】壳【ké】结构、自乳【rǔ】化聚合乳液【yè】制造技术，开发出了纳米【mǐ】级水性丙【bǐng】烯酸改性醇酸胶乳【rǔ】、纳米级水性氨基丙烯酸改【gǎi】性【xìng】醇酸胶乳、水性环氧丙烯酸【suān】氨基微胶乳以【yǐ】及由这些胶乳制备的系列水性【xìng】防腐涂料，已开始用【yòng】于石【shí】油化工、冶金、五金交电、汽【qì】车、机车车辆、货车、船舶等【děng】领域【yù】的防【fáng】腐【fǔ】。

　　水性涂料对施工【gōng】环境的依赖性更强，如何保证【zhèng】在高湿、低温及封闭环境下【xià】获得【dé】性能【néng】良好的涂【tú】层【céng】是水性防【fáng】腐【fǔ】涂料【liào】未来需着重解决的问题。

　　无溶剂与高固【gù】体分涂料【liào】 体积固含量【liàng】在【zài】60%或质量固含量在80%以上的涂料【liào】称【chēng】为【wéi】高固体分涂【tú】料。随着环【huán】保要求日益增高，高固体分涂料成为近几【jǐ】年来【lái】低【dī】污染涂料中【zhōng】发展超快、应用【yòng】超广的品种，目【mù】前【qián】已有向固含量100%即无溶剂【jì】涂【tú】料推进的趋势。无溶剂涂【tú】料又称活性溶剂涂料，由合成树脂、固化【huà】剂和【hé】带有活性的溶剂制成的涂料，配方体系中【zhōng】的所有组分除很少【shǎo】量【liàng】挥发外，都【dōu】参与反应固化成膜，对环境【jìng】污【wū】染【rǎn】少，无溶剂体系通【tōng】常粘度较高，需采用特殊的施工工具和工艺，尚【shàng】在【zài】发展之【zhī】中【zhōng】。

　　喷涂【tú】聚脲弹性体【tǐ】技术(SPUA)是国外近年【nián】来为适应【yīng】环【huán】保要求而研制开发的一【yī】种【zhǒng】新型无溶剂、无污染【rǎn】的喷涂施工技术，目前国内【nèi】也有相【xiàng】应的体系开发出【chū】来，它是前【qián】景较【jiào】为广阔的防腐技术【shù】。

　　粉末涂料：粉末涂【tú】料是【shì】一种省能源、省资源、低【dī】污染【rǎn】的涂料，其【qí】利用率高【gāo】达【dá】95～99%，近年发展很快。在防腐工程上常【cháng】用【yòng】的是环氧粉末涂料。管道【dào】防腐用环氧粉末涂【tú】料是一【yī】种完全不含溶剂、以粉末形态喷涂【tú】并熔融成【chéng】膜的新型涂料。目前存在【zài】的问题【tí】是耐冲击性【xìng】及吸【xī】湿性方面有待改善和提高【gāo】。国内生产的管【guǎn】道防腐【fǔ】环氧粉末【mò】涂料在【zài】贮存稳定性及涂【tú】覆施【shī】工【gōng】性方【fāng】面，与国外优【yōu】质产【chǎn】品相【xiàng】比尚有【yǒu】一定差距。环【huán】氧【yǎng】粉末【mò】涂料是新【xīn】建管道防腐【fǔ】工程的【de】防【fáng】腐涂【tú】料品种。低温固化树【shù】脂的应用日【rì】趋普及，超耐候【hòu】性树脂的耐久性进一步提高，出现了聚酯/丙【bǐng】烯酸粉末涂料等混【hún】合型【xíng】新品种，还开发出了超耐候性和超【chāo】耐久【jiǔ】性的氟树脂粉【fěn】末涂料以及180～200℃/20分钟固化条【tiáo】件【jiàn】的【de】用【yòng】多【duō】异【yì】氰【qíng】酸酯固化的【de】羟基氟树脂【zhī】粉末涂料。在固化剂的使用方面，欧美近年已逐渐取消了有毒【dú】的【de】TGIC(异氰酸三缩水甘油酯)的【de】应用，改【gǎi】用羟烷【wán】在【zài】酰胺等。目前此方【fāng】面的主要研究方向【xiàng】是开发【fā】可提高施工速度的工艺以及如何降低涂膜【mó】的厚度【dù】，而【ér】降低【dī】粒径、提高反应活性【xìng】是降低涂膜厚度及提高施工速度的关【guān】键。

　　防腐涂料的高性能及多功能化

　　有【yǒu】机【jī】硅改性聚【jù】氨酯和有机氟改【gǎi】性【xìng】聚氨酯涂【tú】料、氟【fú】树脂涂料等高性【xìng】能涂料是【shì】防腐涂料发展的另一重要方面。发展趋势是对使用寿命长的【de】防腐涂料的需求会增加，要求【qiú】达到10年【nián】甚至15年【nián】以上【shàng】，而【ér】且适用非常苛【kē】刻的【de】腐【fǔ】蚀环境;防污涂料的防污寿命在5年以上。多功能防腐蚀【shí】涂料也会迅速发展，如太阳能屏蔽【bì】防腐【fǔ】蚀涂料、阻尼防腐蚀涂料、耐候防腐蚀聚氨酯涂料、可剥性【xìng】防腐蚀【shí】涂料【liào】、阻燃导【dǎo】静电耐温防腐【fǔ】蚀【shí】涂料【liào】等。

　　无公害防腐颜料

　　钝化型或缓蚀型重防【fáng】腐涂料【liào】一般【bān】要使用含铬、铅【qiān】等重金属的防腐蚀【shí】涂料的发【fā】展方向【xiàng】。纳【nà】米微粒如【rú】纳米级TiO2、ZnO、CaCO3及SiO2用于防腐涂料具有【yǒu】极【jí】好的协同【tóng】作【zuò】用，由于纳米颗粒的表面能很高【gāo】，易于同其他原子结【jié】合，增加了涂层【céng】的【de】致【zhì】密性及抗离子渗【shèn】透【tòu】性。除此之外，还可以改善涂【tú】料的流变性，提高涂【tú】层的附着力、涂【tú】膜【mó】硬度、光洁度和【hé】抗老化性能【néng】，是重【chóng】要的发展方向之一。

　　低处理表面用防腐底漆的开发

　　在防腐工【gōng】程中【zhōng】，施工费用占【zhàn】70%以上，而其中【zhōng】以喷砂【shā】为主的表面处【chù】理【lǐ】(防【fáng】锈、除油等)又占70%以上。同时在很多现场【chǎng】施工条件下，也不【bú】可能达到喷砂Sa2.5级以上【shàng】的标【biāo】准【zhǔn】，因【yīn】此对低处理表面——低于【yú】Sa2级，带湿气或带油(油舱维修中)表【biǎo】面上可适用的涂料【liào】提出【chū】很高的要求【qiú】。

　　加强涂料和涂装一体化的质量管理体系

　　完整的涂料技【jì】术开发、施工和服务管理【lǐ】体系【xì】是【shì】获得预期防腐目【mù】标的基本保证【zhèng】。一【yī】个程序化【huà】的【de】涂料开发和生【shēng】产过程【chéng】管理、合格的人员培训【xùn】和认证管理、涂装现场的管理体系的建【jiàn】立和【hé】完【wán】善，是我国防腐涂料领域面临的巨大挑战。

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