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全球船舶涂料向环保、节能发展
2008-02-13 00:00:00
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世界涂料技术发展以节能、环保、健康为主体方向，国内上概括为“五E”，即Excellenceofperformance高能、Easeofapplication方便施工、Economics节省资源、Energysaving节省能源、Ecology环保卫生，涂料技术的进步围绕这五个方面努力，船舶涂料也同样顺应此潮流的发展。
造船业迅速发展，机械化程度日益提高，制造周期缩短，使用者对船舶涂料的综合性能、表面处理工艺、涂装工艺及设备的要求越来越高，船舶涂料向着高性能、节能、施工方便、高效、符合环保要求的方向发展。具体来说，船舶涂料应采用厚浆型、快干、高固体分或无溶剂涂料来达到高效节能的目的；采用高压无空气喷涂来提高施工效率；使用不含铅、铬等重金属颜料，降低涂料中有机溶剂含量，不使用有机锡、焦油等有害物质来达到环保卫生的要求。
防锈底漆
在严酷的海洋环境中，防锈是保护船舶最重要的措施，防锈底漆是舰船涂料中最基本的品种，常用的有以下几类：醇酸、氯化橡胶、乙烯树脂、环氧、聚氨酯等。
氯化橡胶防锈底漆是最常用的品种，防锈性能良好，现多为厚浆型。由于氯化橡胶的生产过程不符合环保的要求，国外已经限制氯化橡胶的生产，关闭了很多装备，势必会使氯化橡胶涂料用量下降。目前国外有些公司在开发水相法生产氯化橡胶，待该技术成熟后，氯化橡胶涂料的使用也许会出现转机。
乙烯系防锈底漆通常是指以氯乙烯与醋酸乙烯共聚物（氯醋树脂）为基料的防锈涂料，氯醋树脂的生产采用环保的水相法，涂料的防锈性能良好，但存在固含量低，涂装道数多的缺点。环氧防锈底漆是用量最大的综合性能最好的品种，也是各大公司大量发展的品种，主要向快干、厚膜、无溶剂型发展。
低表面处理底漆
通常的防锈底漆要求表面处理达到Sa2.5-3级，而低表面处理底漆只要除去表面疏松的铁锈、油脂及污物即可，这将大大地降低表面处理的工作量，缩短施工周期。日本某公司的环氧煤焦油底漆，只需用刷子除去较疏松的铁锈后就可涂装。所用的改性环氧树脂能与铁锈生成络合物，并逐渐转化为稳定的磁性氧化铁，产品的润湿性、附着力、防锈性能和以往使用的环氧涂料（表面处理达Sa2.5或Sa3级）的效果相当。此类涂料的机理有两种：转化型和封闭型。基本都采用环氧体系，关键在于选用特殊的环氧树脂，具有优异的渗透性、润湿性、附着力、封闭性能。一般是特殊螯合型环氧树脂。
2.通用防锈底漆
舰船由于各部位所处腐蚀环境不同，各部位所采用的涂料种类也不同，给涂装增加了不少麻烦。为使涂装配套体系简化，减少施工工序，各大涂料公司开发了通用防锈底漆，这类底漆不仅能与绝大多数类型的面层涂料配套，而且在旧船维修时能复涂在大多数类型的旧涂料上面。此类涂料主要是环氧体系。
快干低温固化底漆
为了减少涂装时间，缩短修、造船周期，满足冬季施工要求，各大涂料公司推出了高性能快干底漆，快干底漆具有无焦油、快干、附着力好的特点，涂装间隔大约3小时左右，大大低于常规环氧涂料的涂装间隔。此类环氧涂料需要选用酚醛胺、脂环胺等新型固化剂，保证环氧涂料能低温固化，缩短涂装间隔。
焦油环氧底漆是性价比优异的涂料品种。
由于焦油含有致癌物质，西方国家已开始限制和禁用焦油，挪威、瑞典于1997年就禁用焦油，采用纯环氧底漆和漂白环氧底漆代替环氧焦油底漆。
防污涂料
防污涂料是舰船涂料中最重要的品种之一。近年来，由于受海洋环境保护的压力、现用和禁用有机锡法规的限制（国际海事组织提出2008年1月起完全禁用有机锡防污涂料的法规已生效），防污涂料向无锡、低毒、无毒的方向发展。无锡防污涂料有以下几类：①传统的基料不溶型；②可控消蚀型；③自抛光型；④可控消蚀与自抛光结合型。
基料不溶型防污涂料
基料不溶型防污涂料是最传统的防污涂料，以乙烯树脂、氯化橡胶等聚合物为基料，氧化亚铜为防污剂，防污期效为2-3年，此类防污涂料存在毒剂渗出率不稳定，漆膜表面粗糙等缺点。
2.可控消蚀型防污涂料
可控消蚀型防污涂料实际是新型基料可溶型防污涂料，在原有的松香基料中加入聚合物，防污剂除了氧化亚铜，还采用了环保的有机防污剂。此类防污涂料的防污期效可达3-5年。
3.自抛光防污涂料
自抛光防污涂料是通过丙烯酸聚合物在海水中的水解或离子交换来保证防污剂的平稳渗出，从而达到防污目的，机理与有锡自抛光防污涂料基本相同。可水解或离子交换的丙烯酸聚合物主要有丙烯酸铜聚合物、丙烯酸锌聚合物、丙烯酸硅氧烷聚合物三类。此类防污涂料的性能基本上达到有锡自抛光防污涂料的性能，防污期效可达五年，具有抛光率和防污剂渗出率可控，防污剂扩散层薄的特点。
4.可控消蚀与自抛光结合型防污涂料
自抛光防污涂料固含量低，与底层旧漆膜配套性差（一般需涂封闭涂层），价格高；而可控消蚀型防污涂料的抛光率和防污剂渗出率可控性差，漆膜较软。通过松香和可水解的丙烯酸聚合物的精确复配得到两者结合型的防污涂料。这类防污涂料具有无有机锡、高固体份、抛光率和防污剂渗出率可控、与旧漆膜配套性好、机械性能好、价格适中的特点。
5.环保的复配有机防污剂
氧化亚铜等铜类防污剂对动物类附着生物的防止非常有效，而对藻类附着生物的防止效果较差，为达到满意的防污效果必须采用氧化亚铜与环保型有机防污剂复配的方法。
有机防污剂要具备以下要求：有效性、在海水中很低的溶解度(＜10ppm)，对人和环境无毒，价格适中。目前主要有异噻唑啉酮（Sea-Nine-211），吡啶锌盐（OmideZinc），三嗪（1051）三类，这三种有机防污剂都已被证明能迅速降解，不会累积，对海洋环境没有危害。
