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        我國船體重防腐涂料的使用現狀

            1、引言

            從20世紀80年代開始,我國造船業得到了迅猛的發展,占世界造船市場的份額不斷擴大,造船業的飛速發展極大的存進了船舶涂料工業的發展,世界著名的船舶涂料生產廠商紛紛進駐中國,幾乎都在中國建立了生產基地,設立銷售網絡。在大型、多功能船舶方面,外資船舶涂料生產企業,特別是歐洲船舶涂料公司(如國際、佐敦、海虹、式瑪)、日本企業(如中涂、關西)等廠商壟斷船舶涂料市場,占有95%以上的市場份額。我國船舶涂料制造商目前也已具備相當規模和技術實力,但整體技術水平仍落后于發達國家,再加上品牌意識不強,其主要市場為國內小漁船、內河船及國內艦艇等。預計船舶涂料以約7%的速度增長,2013年船舶涂料產量超過18萬t。

            2、船舶涂料的基本現狀

            船舶涂料是用于船舶及海洋工程結構物各部位,滿足防止海水、海洋大氣腐蝕和海洋生物附著及其他特殊要求的涂料的統稱,隨著新技術、新材料的出現,環保法規的日趨嚴厲,對一些原材料的限制使用,以及船東為減少維修費用、提高船舶的利用率,對防腐涂料的防腐期效要求更長。因此,需要不斷推出新型重防腐涂料來滿足實際應用需要。下面對船體不同部位使用的涂料種類進行分析。

            2.1車間底漆

            當前以環氧富鋅車間底漆、環氧鐵紅車間底漆和無機富鋅車間底漆為主,其中無機富鋅車間底漆更以其快干、長效、與其他涂料配套好的特點,在大型造船廠得到普遍應用;但此類富鋅涂料在進行火工作業時,涂層燒損范圍大,高溫時易產生鋅霧,損害作業人員的身體健康;目前國外開始采用低鋅、高耐熱的車間底漆,以減少鋅霧,降低火工作業時車間底漆的燒損范圍,從而降低二次除銹的工作量。

            2.2船底及水線防腐涂料

            由于船底及水線區域涂層長期受海水的浸泡、流水的沖擊、干濕交替、陰極剝離作用,并且要求與防污涂料之間有良好的層間附著力,所以傳統的單組分氯化橡膠鋁粉厚涂底漆、瀝青防腐鋁粉底漆因防腐效果差,逐漸被雙組分環氧防腐涂料所取代,目前以環氧鋁粉厚漿涂料、環氧厚漿瀝青防腐涂料為主,如國內的HZ-1、HZ-2環氧煤瀝青等船底防腐涂料產品,但隨著船東要求涂料的防腐期效越來越長,涂料應有良好的通用性,以及煤焦瀝青的致癌嫌疑等原因,環氧煤瀝青涂料逐步被純環氧涂料所取代。環保法規的日趨嚴格,美國海軍對防腐涂料的VOC要求低于400g/L,一些高溶劑含量涂料也將被高固體分環氧涂料取代,另外船廠和船東也要求減少施工程序、減少涂料品種、降低前處理費用、減少施工道數,因此目前船底防腐涂料的發展方向是低表面處理適應性、高固體、通用性、長效防腐、快干。目前國內的船底及水線防腐漆配套體系見表1。

        船體重防腐涂料的使用現狀


            水線、外弦、甲板由于干濕交替,該部位要求涂膜具有良好的耐海水腐蝕性、優異的物理機械性、耐磨性,耐候性等,由于四氯化碳溶劑對大氣層的危害,已被列入限制或禁用之列,以此類溶劑生產的氯化橡膠涂料也逐漸被限制或禁用。

            2.3船殼重防腐涂料

            該區域涂料主要受海水、霧、海風的侵蝕,氣溫變化、日光照射的影響,從而加速漆膜的失光、粉化,甚至開裂脫落,目前主要以三涂層體系為主,底漆有環氧富鋅底漆、無機富鋅底漆、水性無機富鋅底漆、環氧磷化底漆、磷化底漆;中間層為環氧云鐵防腐涂料、無涂裝間隔的改性環氧涂料;耐候面漆有有機硅改性醇酸、氯化橡膠、單組分丙烯酸、可復涂丙烯酸聚氨酯、氟碳涂料。依據不同的防腐年限,采用不同的配套涂料體系,一些配套涂料體系經實船試驗有10a以上的防腐期效。目前國外的發展趨勢為長效、環保、施工道數少、采用二涂層體系代替傳統的三涂層體系,如美國PSX系列雜化硅環氧、雜化硅丙烯酸系列,目前各大型艦船涂料制備公司都開始推出相應的產品。此類涂料可減少施工道數、降低施工過程中的溶劑揮發、有更高的耐候性,涂料的綜合性價比較三涂層丙烯酸聚氨酯體系有較大的優勢。目前的傳統三涂層配套體系見表2。


        船體重防腐涂料的使用現狀


            2.4液艙涂料

            液艙包括壓載艙、飲水艙、燃油艙、液體貨艙。對于壓載艙,2004年11月由波羅的海和國際海事理事會、國際船級社協會、國際航運工會、國際干貨船船東協會聯合向國際海事組織提出(壓載艙的保護涂層的性能標準草案)要求:1、保護涂層系統的目標使用壽命為15a;2、環氧涂料的干膜厚度不小于300μm,建議使用無或低VOC的涂料,目前國際大涂料公司推出多種壓載艙涂料,具有高固體分、長壽命、高邊角保持率的特點,國內仍以環氧煤瀝青為主,與國外在涂料品種和施工應用方面差距較大。常用的壓載艙涂料配套體系見表3。


        船體重防腐涂料的使用現狀


            目前船舶的壓載水艙較多的使用厚漿型環氧煤瀝青涂料、環氧樹脂涂料及氯化橡膠煤瀝青涂料,環氧煤瀝青涂料雖然具有良好的耐水性和耐油性,但由于煤焦瀝青的滲出而產生的污染和含有致癌物質,同時有機涂料在使用中會持續的釋放有機污染物,船舶的艙室通常都比較狹窄,通風條件差,這些因素都會對船上人員的健康造成威脅。

            國內飲水艙涂料主要采用HTL92、841環氧聚酰胺涂料,國外涂料公司大多使用無溶劑環氧涂料,如IP的interline925。但因雙酚A的環境因素作用,環氧涂料在歐洲被禁止在與食品接觸的包裝上應用,研制新的飲水艙涂料取代環氧體系飲水艙涂料迫在眉睫。油艙涂料要求耐船用柴油、機油、航空油,大多采用環氧或聚氨酯涂料,有些要求采用防靜電涂料,但相應地降低了涂料的防腐性能。國外有許多采用加熱固化的油艙防腐涂料,大大提高涂料的防腐效能,能耐多種油品和化學溶劑,國內限于工藝和造船成本等因素,目前尚未得到推廣。

            飲水艙涂料要求涂料飲水性試驗合格,并耐水。國產飲水艙涂料以純環氧涂料為主,具有較好的耐水性、耐油性和耐化學品性,毒性較低。國產飲水艙涂料執行的標準為GB5369—2008《船用飲水艙涂料通用技術條件》,該標準系強制性國家標準,2008年12月發布,2009年12月1日實施。原標準理化指標基本滿足使用要求,但其衛生要求已不滿足日趨嚴格的環保及衛生防護的要求,諸如停靠美國的船舶要求飲水艙涂料取得FDA認證,有的船東提出應對飲水艙涂料作更詳盡的毒理學試驗等,修訂后的標準在基本保留原標準中特性理化指標的基礎上,參照衛生部的衛法監發[2001]161號文件對衛生要求作了較大的改動和增補。修訂后的標準不僅規定要進行生活飲用水水質衛生檢測,還規定應進行浸泡水的LD50、Ames和哺乳動物細胞染色體畸變的毒理學試驗。因此涂料生產企業應進一步關注產品的安全性,開發無溶劑和水性飲水艙涂料是今后發展的方向。


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