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防腐涂料及涂裝技術(shù)發(fā)展趨勢

　　防腐涂料是涂料的重要品種。受石油資源及環(huán)保法規(guī)對揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)(VOC)及有害空氣污染物(HAPs)的限制等因素影響，防腐涂料工業(yè)在不斷提高性能的同時，正迅速向“綠色化”方向發(fā)展。涂料工作者以無污染、無公害、節(jié)省能源、經(jīng)濟(jì)高效為原則，開發(fā)無公害或少公害及防腐性能優(yōu)異的涂料品種。

　　防腐涂料技術(shù)整體設(shè)計(jì)的無公害化

　　所謂防腐涂料技術(shù)整體設(shè)計(jì)的無公害化即指在研發(fā)時應(yīng)考慮到涂料自身的各個組成部分(成膜物質(zhì)、防腐顏料、溶劑及助劑)、原材料的合成及涂料生產(chǎn)過程、基材預(yù)處理過程、施工過程等整體的無公害化。例如，所采用的原材料雖然自身是無公害的，但它的生產(chǎn)過程不符合環(huán)保要求，也是要舍棄的，如氯化橡膠;有些材料，如紅丹防銹漆性能優(yōu)異，但它有毒，對人類不安全，易造成環(huán)境污染，因而其性能雖好也不能采用;為了在金屬表面使用防腐蝕涂料，必須首先進(jìn)行除油、除銹等預(yù)處理，而預(yù)處理過程一般會對環(huán)境造成污染，且成本較高，若采用帶銹涂料，在有銹的鋼鐵表面直接涂覆即可使鐵銹穩(wěn)定、鈍化或轉(zhuǎn)化;為了減少預(yù)處理過程的環(huán)境污染，還出現(xiàn)了無污染噴砂除銹工藝，如濕噴砂技術(shù)等。在這方面，突破傳統(tǒng)觀念是非常重要的。

　　無公害或低公害的水性、高固體分、無溶劑及粉末防腐涂料

　　水性防腐涂料：無機(jī)富鋅涂料是水性防腐涂料的重要品種，主要用作底漆，具有優(yōu)異的防腐性能。開發(fā)的富鋅涂料含鋅95%，已使用多年，防腐性能極好。國內(nèi)近年開發(fā)的水性高模數(shù)硅酸鉀、硅酸鋰富鋅涂料已在工程上應(yīng)用，性能不斷改進(jìn)，作為一種零VOC的環(huán)保型防腐涂料已被各行各業(yè)接受。水性防腐涂料近年還出現(xiàn)了水性帶銹復(fù)合防銹漆、水性帶銹乳液型防銹漆、底面合一水性帶銹防銹復(fù)合涂料等，用于除銹不完善的鋼基材上，甚至可以在水下施工，這些涂料配合適當(dāng)?shù)乃曰蚋吖腆w分面漆，可以形成非常耐久的防護(hù)體系。

　　海洋化工研究院采用核殼結(jié)構(gòu)、自乳化聚合乳液制造技術(shù)，開發(fā)出了納米級水性丙烯酸改性醇酸膠乳、納米級水性氨基丙烯酸改性醇酸膠乳、水性環(huán)氧丙烯酸氨基微膠乳以及由這些膠乳制備的系列水性防腐涂料，已開始用于石油化工、冶金、五金交電、汽車、機(jī)車車輛、貨車、船舶等領(lǐng)域的防腐。

　　水性涂料對施工環(huán)境的依賴性更強(qiáng)，如何保證在高濕、低溫及封閉環(huán)境下獲得性能良好的涂層是水性防腐涂料未來需著重解決的問題。

　　無溶劑與高固體分涂料 體積固含量在60%或質(zhì)量固含量在80%以上的涂料稱為高固體分涂料。隨著環(huán)保要求日益增高，高固體分涂料成為近幾年來低污染涂料中發(fā)展超快、應(yīng)用超廣的品種，目前已有向固含量100%即無溶劑涂料推進(jìn)的趨勢。無溶劑涂料又稱活性溶劑涂料，由合成樹脂、固化劑和帶有活性的溶劑制成的涂料，配方體系中的所有組分除很少量揮發(fā)外，都參與反應(yīng)固化成膜，對環(huán)境污染少，無溶劑體系通常粘度較高，需采用特殊的施工工具和工藝，尚在發(fā)展之中。

　　噴涂聚脲彈性體技術(shù)(SPUA)是國外近年來為適應(yīng)環(huán)保要求而研制開發(fā)的一種新型無溶劑、無污染的噴涂施工技術(shù)，目前國內(nèi)也有相應(yīng)的體系開發(fā)出來，它是前景較為廣闊的防腐技術(shù)。

　　粉末涂料：粉末涂料是一種省能源、省資源、低污染的涂料，其利用率高達(dá)95～99%，近年發(fā)展很快。在防腐工程上常用的是環(huán)氧粉末涂料。管道防腐用環(huán)氧粉末涂料是一種完全不含溶劑、以粉末形態(tài)噴涂并熔融成膜的新型涂料。目前存在的問題是耐沖擊性及吸濕性方面有待改善和提高。國內(nèi)生產(chǎn)的管道防腐環(huán)氧粉末涂料在貯存穩(wěn)定性及涂覆施工性方面，與國外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品相比尚有一定差距。環(huán)氧粉末涂料是新建管道防腐工程的防腐涂料品種。低溫固化樹脂的應(yīng)用日趨普及，超耐候性樹脂的耐久性進(jìn)一步提高，出現(xiàn)了聚酯/丙烯酸粉末涂料等混合型新品種，還開發(fā)出了超耐候性和超耐久性的氟樹脂粉末涂料以及180～200℃/20分鐘固化條件的用多異氰酸酯固化的羥基氟樹脂粉末涂料。在固化劑的使用方面，歐美近年已逐漸取消了有毒的TGIC(異氰酸三縮水甘油酯)的應(yīng)用，改用羥烷在酰胺等。目前此方面的主要研究方向是開發(fā)可提高施工速度的工藝以及如何降低涂膜的厚度，而降低粒徑、提高反應(yīng)活性是降低涂膜厚度及提高施工速度的關(guān)鍵。

　　防腐涂料的高性能及多功能化

　　有機(jī)硅改性聚氨酯和有機(jī)氟改性聚氨酯涂料、氟樹脂涂料等高性能涂料是防腐涂料發(fā)展的另一重要方面。發(fā)展趨勢是對使用壽命長的防腐涂料的需求會增加，要求達(dá)到10年甚至15年以上，而且適用非常苛刻的腐蝕環(huán)境;防污涂料的防污壽命在5年以上。多功能防腐蝕涂料也會迅速發(fā)展，如太陽能屏蔽防腐蝕涂料、阻尼防腐蝕涂料、耐候防腐蝕聚氨酯涂料、可剝性防腐蝕涂料、阻燃導(dǎo)靜電耐溫防腐蝕涂料等。

　　無公害防腐顏料

　　鈍化型或緩蝕型重防腐涂料一般要使用含鉻、鉛等重金屬的防腐蝕涂料的發(fā)展方向。納米微粒如納米級TiO2、ZnO、CaCO3及SiO2用于防腐涂料具有極好的協(xié)同作用，由于納米顆粒的表面能很高，易于同其他原子結(jié)合，增加了涂層的致密性及抗離子滲透性。除此之外，還可以改善涂料的流變性，提高涂層的附著力、涂膜硬度、光潔度和抗老化性能，是重要的發(fā)展方向之一。

　　低處理表面用防腐底漆的開發(fā)

　　在防腐工程中，施工費(fèi)用占70%以上，而其中以噴砂為主的表面處理(防銹、除油等)又占70%以上。同時在很多現(xiàn)場施工條件下，也不可能達(dá)到噴砂Sa2.5級以上的標(biāo)準(zhǔn)，因此對低處理表面——低于Sa2級，帶濕氣或帶油(油艙維修中)表面上可適用的涂料提出很高的要求。

　　加強(qiáng)涂料和涂裝一體化的質(zhì)量管理體系

　　完整的涂料技術(shù)開發(fā)、施工和服務(wù)管理體系是獲得預(yù)期防腐目標(biāo)的基本保證。一個程序化的涂料開發(fā)和生產(chǎn)過程管理、合格的人員培訓(xùn)和認(rèn)證管理、涂裝現(xiàn)場的管理體系的建立和完善，是我國防腐涂料領(lǐng)域面臨的巨大挑戰(zhàn)。

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