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海洋防腐材料类型有哪些

2019-05-22 10:22| 来源:烟台环保漆厂家| 浏览量:

  

  海洋工程构筑物大致分为: 海岸工程( 钢结构、钢筋混凝土)、近海工程( 海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、海水淡化、舰船( 船体、压载舱、水线以上),简称为船舶与海洋工程结构。船舶与海洋工程结构的主要失效形式包括: 均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀/磨损、海生物(宏生物) 污损、微生物腐蚀、H2S与CO2腐蚀等等[6]。

  控制船舶和海洋工程结构失效的主要措施包括: 涂料( 涂层)、耐腐蚀材料、表面处理与改性、电化学保护( 牺牲阳极、外加电流阴极保护)、缓蚀剂、结构健康监测与检测、安全评价与可靠性分析及寿命评估。

海洋防腐材料类型有哪些

   从腐蚀控制的主要类型表来看,涂料( 涂层)是最主要的控制方法、耐腐蚀材料次之,表面处理与改性是常用的腐蚀控制方法,电化学保护( 牺牲阳极与外加电流)是海洋结构腐蚀控制的常用手段,缓蚀剂在介质相对固定的内部结构上经常使用,结构健康监测与检测技术是判定腐蚀防护效果、掌握腐蚀动态以及提供进一步腐蚀控制措施决策和安全评价的重要依据,腐蚀安全评价与寿命评估是保障海洋工程结构安全可靠和最初设计时的重要环节。

  防腐涂料(涂层)

  涂料是船舶和海洋结构腐蚀控制的首要手段。海洋涂料分为海洋防腐涂料和海洋防污涂料两大类。按防腐对象材质和腐蚀机理的不同,海洋防腐涂料又可分为海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要包括船舶涂料、集装箱涂料、海上桥梁涂料和码头钢铁设施、输油管线、海上平台等大型设施的防腐涂料; 非钢结构海洋防腐涂料则主要包括海洋混凝土构造物防腐涂料和其他防腐涂料[7]。

  防腐涂料的类型主要包括有机硅树脂涂料、环氧类涂料、聚氨酯类防腐涂料等,环氧类防腐涂料是目前应用范围最广的海洋工程结构防腐涂料。实际应用中,涂料可以分为面漆、中间漆、底漆。面漆包括乙烯树脂、丙/烯酸树脂、聚氨酯等;中间漆包括环氧玻璃鳞片、环氧云铁等;底漆包括热喷涂铝漆、富锌底漆(无机类的硅酸依稀、有机类的环氧富锌)等。

  有机硅树脂涂料[8]

  有机硅树脂涂料是以有机硅树脂或者改性有机硅树脂为主要成膜物质的一种元素有机涂料,主要分为纯有机硅树脂涂料和改性有机硅树脂涂料,耐热耐寒性强,绝缘性、附着力、柔韧性、防霉性等性能优异。改性有机硅树脂应用更广泛,包括机械混合型和缩聚型,可以通过添加不同填料或颜料来改性有机硅树脂,增强其耐热性、绝缘性和耐候性等。

  虽然有机硅树脂涂料具有优异的耐高低温性和耐候性、耐化学品、耐磨性等突出优点,但是它的强度低,与基底的粘附力低等缺点也限制了其应用范围。以后的工作主要是采取不同方法改性,如无机-有机混接技术,使其兼具有机物与无机物的zui佳特性;通过探明有机硅树脂涂料成膜机理,对各种聚合物如丙/烯酸树脂、环氧树脂等进行改性,获得性能更为优异的有机硅改性涂料;制备交联型有机硅树脂涂料从而增强其致密性,提高耐水、耐溶剂和耐热等性能;使有机硅树脂涂料向低污染、健康环保的方向发展也是以后的研发重点。

  环氧类防腐涂料[8-9]

  环氧类防腐涂料以环氧树脂为主体,与颜料、催干剂、助剂等调制而成。环氧树脂涂料性能优异:高附着力、高强度、耐化学品和耐磨性是目前海洋重防腐领域应用最早、范围最广的重防腐涂料种类之一。

  环氧类防腐涂料种类繁多,主要分为双酚A环氧树脂和酚醛环氧树脂两大类。双酚A环氧树脂(如图)分子结构中含羟,基、醚键和环氧基团,与基底粘附力强;苯环使树脂具有较强的机械强度和耐磨性;涂膜后耐酸碱性、耐腐蚀性和耐化学品性能优异;常温固化、施工方便,固化收缩率低,无挥发性物质产生,绿色环保。

  环氧双酚A的结构式

  酚醛环氧树脂,因含较多的环氧基团,耐腐蚀性能和粘附力更强;固化交联度更大,致密性更强,同时具有酚醛树脂的耐高温和耐腐蚀性能。但环氧基团的增多使脆性增大,影响了其应用范围。以双酚A代替苯酚合成双酚A酚醛环氧树脂(如图),游离酚含量低,分子量分布窄,双酚A的引入使树脂力学性能更强,收缩率更低,环氧基团的增多使粘附力极强,柔韧性、热稳定性、绝缘性、耐水耐腐蚀性等性能更优异。

  通过填料等手段改性环氧树脂,可以拓展其应用范围。Ghaffari等以双官能团硅烷作改性剂,通过红外光谱和热重分析等分析方法,对环氧复合材料中悬浮纳米填料和涂层性能进行研究,研究表明改性剂使悬浮纳米填料的分散效果更好,加入质量分数0.5%的改性悬浮纳米填料后,涂层在浸泡期内效果明显。Paula等对水性环氧树脂的微观结构展开分析,结果表明涂层表面的平均针,孔大小与氯化物的渗透性有很好的相关性。刘江涛等分析了水性改性胺环氧固化剂与液体环氧树脂配比,填料、助剂的选择等问题,结果表明环氧基团胺氢当量比为1:1,颜料、非离子与阳离子润湿剂配合使用时,制成的漆膜力学性能和耐化学性能优异。Mukesh等以腰果酚代替双酚A合成新型环氧树脂并进行红外光谱和核磁共振谱的表征,结果表明:新型环氧树脂腰果酚只需原来环氧树脂中双酚A使用量的40%~60%就能达到相同的性能。

  但目前这些改性方法只能改善树脂某一特性,在面对复杂的海洋腐蚀环境时,应用优势并不明显。根据不同的使用领域,通过与各种树脂和填料等混合,再结合物理和化学改性的方法研制水性化或高固体化环氧类防腐涂料是其发展方向,比如我们以双酚AF代替双酚A合成酚醛树脂,再对其进行环氧化,得到的含氟环氧树脂,不但对基底具有优异的吸附性能,而且极大的提高了环氧树脂的防腐性能,在海洋防腐领域优势突出。涂料性能的优劣依赖于树脂的特性,还包括改性剂的研发,涂装工艺的优化等也是以后环氧类防腐涂料的科研方向。

  聚氨酯防腐涂料[9]

  聚氨酯涂料是常见的一类涂料,和环氧涂料有相似的性能,分为双组份和单组份聚氨酯涂料。聚氨酯中除存在氨,基甲酸酯键外,还有许多—OH、—NCO和不饱和双键等,涂层耐酸碱、耐油、耐腐蚀、耐高低温和耐磨等性能优异。聚氨酯涂料属于高固低VOC涂料,环境污染物排放量很低;聚氨酯涂料与基底附着力强,物理机械性能优异,装饰性能也很强,可在重防腐领域中作为面漆使用。

  目前,国内外对水性聚氨酯防腐涂料改性方法有很多,主要包括:环氧树脂改性、有机硅共聚改性、纳米改性、复合改性。改性后水性聚氨酯防腐涂料的性能得到了很大的改善,但仍存在耐水性不强,对施工条件要求苛刻,产品价格较高等问题。

  研发新的水性聚氨酯防腐涂料改性方法是水性聚氨酯防腐涂料科研的主要方向,如使用乳化剂或者在主链上引入羧基、羟,基等亲水基团制备水性聚氨酯涂料,研究的重点是如何提高其耐水性和缩短固化时间等方向;另外,双组份聚氨酯涂料的研发很不成熟,这也是以后的一个研究热点。总之,开发高性能的水性、高固体含量聚氨酯涂料,通过与环氧树脂、氟碳树脂等不同类型涂料联用的技术是今后的研发方向。

  烟台优尼科无溶剂环氧漆——ES100无溶剂超强环氧耐潮湿涂料总述 UM-ES100是一种性能极为优异无溶剂型重防腐改性环氧涂料适用于钢铁表面。UM-ES100是环保配方并且设计为可直接涂覆在干或湿的表面与新旧钢铁兼容、紧密附着于锈斑、与表面粘接牢固的旧涂层相容。UM-ES100 能作为底漆、中涂层或面漆。

  产品特性 没有有害的溶剂挥发气体,具有极高的抗冲击能力,不易燃,抗化学性能极佳, 没有露点限制,没有相对湿度问题,抗腐蚀性特佳, 底层附着力强,节省表面 处理的费用,无须为形成良好的附着力,而对表面处理有特殊要求。

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