王 瓊
上海外高橋造船海洋工程有限公司
水性防腐涂料在船舶涂裝中的應用分析
王 瓊
上海外高橋造船海洋工程有限公司
在我國海洋事業(yè)的快速發(fā)展中,船舶的安全性能受到高度的重視,防腐涂層工作可以提高船舶防腐能力,保證其長時間安全航行?;诖?,本文針對船舶涂裝中水性防腐涂料的應用進行了詳細分析。
防腐蝕涂料;水性涂料;船舶涂裝
近年來,隨著石油資源日益短缺和人的環(huán)保意識不斷提高,涂料行業(yè)也已經(jīng)向環(huán)保和節(jié)約能源的方向慢慢發(fā)展,各類新型材料得到快速推廣與應用,特別是融合了現(xiàn)代高科技的高固體分涂料、無溶劑涂料、水性涂料等成為涂料發(fā)展的主要內(nèi)容,在眾多涂料中,水性材料憑借自身安全性的優(yōu)勢,在涂料領(lǐng)域受到廣泛研究與推廣,成為行業(yè)的領(lǐng)軍熱點。
因為不同的成分,水性涂料可以分為水可稀釋型涂料、水乳膠型涂料和乳液型涂料,不同品種有不同的優(yōu)勢和特點。
1.1 水乳膠型涂料
水乳膠型涂料制作較為復雜,主要是使用了樹脂,通過乳液聚合的原理制作完成的。在當前,技術(shù)的更新與發(fā)展,乳液聚合技術(shù)有了全新的概念,其發(fā)展前景較為樂觀,在不斷發(fā)展過程中,已經(jīng)被各行業(yè)普遍認可,技術(shù)在建筑、工業(yè)防護等諸多領(lǐng)域得到應用與推廣,其延伸產(chǎn)品豐富多樣。乳液聚合技術(shù)主要由均相乳液聚合和異相乳液聚合兩種形態(tài)構(gòu)成,第一種主要是通過一次性乳液聚合完成;后一種是新的方法,雖然剛剛出現(xiàn),但已經(jīng)得到推廣,是通過分步乳液聚合的方式完成的,這類方法理論上也叫做核殼結(jié)構(gòu)乳液聚合法。挖根生的是丙烯酸酯乳膠涂料、苯乙烯丙烯酸酯涂料和與其相關(guān)聯(lián)的改性品。雜化乳液聚合是20世紀90年代末發(fā)展起來技術(shù),可以說是樹脂制備和改性技術(shù)的延展,通過乳液聚合和改性可以達到一步完成的效果。這類工藝的代表主要是改性樹脂,包含環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂等相關(guān)的產(chǎn)品。
1.2 水可稀釋型涂料
水可稀釋型涂料不能自身形成水溶解,需要使用樹脂液等溶解,是高固體溶液,在材料制作中把各類不同顏料及助劑全面進行分散,保證均勻在材料中,這類溶液主要是能夠在使用時借助水溶性等溶劑,通過鹽基團作用融入到水中。在能夠融水的樹脂材料中,主要是丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂等,通過再加工利用,使樹脂分子鏈產(chǎn)生變化,在分子結(jié)構(gòu)中引入特定親水基團,形成可以快速融解到水的稀釋涂料。在這類材料體系中,酸值高或親水性基團多的樹脂主要用于電泳底漆或浸涂烘漆,很少用于氣干性涂料的相關(guān)制備。核殼結(jié)構(gòu)自乳化技術(shù)是一種高科技技術(shù),親水基團含量能夠大面積減少,核層和殼層還能在一程度上形成優(yōu)勢互補,確保了材料的穩(wěn)定性與綜合性,使材料性能更加穩(wěn)固。
1.3 乳液型涂料
乳液型樹脂主要是把油溶性聚合物外加乳化劑通過機械的作用,進行強制分散,使其快速溶解到水中。傳統(tǒng)的方法較為保守,乳化劑不參與成膜過程,主要是游離在漆膜中的一種形態(tài),這樣就會導致漆膜耐水和防腐作用無法發(fā)揮,性能不夠良好。隨著技術(shù)的更新與改進,乳化劑技術(shù)也有了全新的發(fā)展,通過反應型乳化劑的作用,大大提升了產(chǎn)品耐水性和防腐性。
我國海洋事業(yè)的發(fā)展,使船舶制造不斷增多,國產(chǎn)化程度越來越高,在船舶生產(chǎn)過程中,為了保證美觀,防止腐蝕,需要使用到大量涂料進行美化,要想使人們更加安全的體驗,就需要在環(huán)保上下功夫,然而傳統(tǒng)的涂料對施工有一定的局限性,在船舶內(nèi)艙進行施工,主要受到空間狹小、操作不便、通風不暢等的影響,使施工變得復雜化,在使用傳統(tǒng)涂料施工時,由于材料的成分包含易燃物質(zhì),增加了施工中的危險系數(shù),非常容易出現(xiàn)火災和中毒事故,船舶的內(nèi)部一般均是軟包覆,這類包覆布和絕緣隔熱材料多孔、粗糙,一般涂料一次無法全覆蓋,對涂料吸收量大,涂料中的有機溶劑在施工不當時,還可能導致內(nèi)部基材的封閉,施工完成后,艙室內(nèi)長期存在涂料氣味,不能快速揮發(fā),導致人身體的損害,影響到了艙內(nèi)人員的工作和生活。當前,隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,各行業(yè)都有了長足的進步,高科技產(chǎn)品層出不窮,為人們的生活提供了極大的便利。在船舶涂裝方面已普遍使用到水性涂料,通過采用這類涂料,能夠大大的提高施工效率,可以使涂裝施工和其它施工交叉作業(yè),保證了施工進度,水性防腐涂料在船舶內(nèi)艙中的應用前景非常廣闊。
雖然水性涂料有一定的優(yōu)勢,但是在實際應用中,還存在一定的問題與不足,主要表現(xiàn)如下:
3.1 產(chǎn)品品種不多
能夠選擇的余地小,同時配套產(chǎn)品不完善,產(chǎn)品性能還不夠成熟穩(wěn)定,需要全面進行創(chuàng)新與提高,才能滿足施工標準要求??梢哉f,在我國水性船舶防腐涂料的設計與研發(fā)中,技術(shù)還不夠成型,整體看還處于剛剛起步階段,市場中質(zhì)量過關(guān)的產(chǎn)品品種不多,生產(chǎn)的范圍停留在防銹底漆和面漆上。但是底漆性能與同類溶劑型產(chǎn)品相比,還存在性能不穩(wěn)定的問題,差距依然存在,除水性無機硅酸鋅底漆外,其它底漆主要用于水線以上部位防腐,還不能形成生產(chǎn)鏈條;面漆是單組分體系的使用,產(chǎn)品施工部位主要集中在內(nèi)艙和甲板上。
3.2 施工性能問題
在常溫狀態(tài)下施工,涂料能夠滿足施工標準要求,但是處在低溫施工時,其產(chǎn)品性能則顯現(xiàn)了不穩(wěn)定性,特別是和溶劑相比,其水蒸發(fā)潛熱要高許多,同時其揮發(fā)速率更慢,對施工條件要求較高,如果水分不能快速揮發(fā),則會導致涂料流淌,形成花面影響美觀。
3.3 功能性還不足
水性船舶防腐涂料當前優(yōu)勢是環(huán)保,在內(nèi)艙涂料阻燃性、抗沾污性、抗結(jié)露、防霉等方面還存在差距。
綜上所述,水性涂料是一種高科技的水溶劑涂料,能夠極大的減少石油資源浪費,降低有機揮發(fā)物排放,有力的保護了環(huán)境,施工中,方法簡單好操作,極大的提高了施工工效,隨著技術(shù)的完善與進步,水性船舶涂料必將在船舶涂裝中獲得更加廣泛的推廣與應用。
[1]汪國平.造船業(yè)的發(fā)展與對船舶涂料發(fā)展的期望[J].涂料工業(yè),2006(2):46-49.
[2]陳貽明,范培華,等.15年涂層防護的新造船涂裝施工工藝[J].中國涂料,2006(2):49-50.
[3]張文毓.水性船舶涂料的研究現(xiàn)狀與應用[J].上海涂料,2015,03:26-29.