防腐蝕施工與技術的應用發展
 

    文/  曹備·北京中腐防蝕工程技術有限公司
　　張小陽·水利部水工金屬結構質量檢驗測試中心

　　
　　防腐蝕涂層和陰極保護共同應用的組合防腐蝕技術是我國目前多數防腐蝕工程建設中的首選。其成功應用為工程設施的安全可靠運行提供了技術保障，太大延長了其安全服役壽命，有效減少了腐蝕事故和損失，創造了可觀的社會經濟效益。

防腐蝕涂料和涂裝

　　防腐涂料一般分為常規防腐涂料和高性能防腐涂料，其中高性能涂料是近年防腐產業應用的主力軍，也叫重防腐涂料。

　　常規防腐涂料是在一般腐蝕環境條件下對金屬等起到防腐蝕的作用；主要包括鐵紅防銹漆、醇酸涂料、酚醛涂料等，這類涂料的特點是涂裝施工簡便，價格便宜，但防腐壽命偏短，一般為1~4年。主要應用于室內環境或室外鄉村大氣環境等。

　　高性能防腐涂料是指相對常規防腐涂料而言，能在相對較為苛刻的腐蝕環境里應用，并能達到更長保護壽命的一類防腐涂料。

　　應用現狀

　　我國防腐涂料傳統應用的行業主要有船舶橋梁、石油化工、機械電力等。近年新興產業的發展帶動了相關涂料產業的發展，主要有風電、石油管道和儲罐、海洋平臺、水利行業等，其中大部分都是與能源有關的產業，這與我國能源短缺密切相關；另外，環境惡化和水資源短缺己成為困擾民族生存發展的重要因素，水資源甚至有了第二戰略資源之說，國家投入大量的水利工程和遠距離調水工程，相應的防腐涂料也得到廣泛應用。

　　現代防腐涂料應用最為廣泛的是高性能涂料，主要包括氯化橡膠類、丙烯酸類、環氧樹脂類、聚氨酯類等，以及近年開發的氟碳涂料等。

　　目前用于金屬防腐蝕最為廣泛、最為重要的是環氧樹脂涂料，這是因為環氧樹脂具有優異的金屬附著性和防腐蝕性，同時還有很好的化學穩定性和粘接性能。很多涂料即使使用其它品種的底漆和面漆，一般也采用環氧云鐵作為中間漆；另外還有耐磨、耐水性優良的厚漿型環氧煤瀝青涂料，常常用于石油管道和大型水利工程管道的防腐涂裝，用量巨大。近年在油氣埋地管道中還大量推廣應用二層三層PE組合防腐涂層和環氧粉末噴涂涂層。其它常用的還有環氧富鋅底漆、各類改性環氧、無溶劑環氧等等。環保型水性涂料是未來發展的重要方向，世界各大公司均投入精力進行水性環氧涂料的研發。

　　脂肪族聚氨酯類涂料耐候性好、保色性、保光性好，顏色亮麗，但價格稍貴。隨著化學工業的發展，成本不斷下降，應用越來越多。總的來說，聚氨脂涂料屬高檔品種，一股用于裝飾性要求較高的場合，如大型車輛、火車車廂、港口機械、游艇或重要工程的鋼結構。但近期的國家材料腐蝕野外科學觀測研究站的報告表明，聚氨酯類涂料不能長期用于水下。

　　近年來，用丙烯酸酯改性聚氨酯涂料擴大了其應用范圍，丙烯酸酯聚氨酯涂料結合了聚氨酯的綜合性能優勢和丙烯酸酯的價格較低的優勢，同時也增強了其施工性能（可覆涂性）。

　　氯化橡膠在涂料工業中的應用已有多年的歷史，其水分子透過率和氧透過率都較低，因而具有優異的防銹性能，是典型的溶劑型涂料，施工性能優良，可覆涂性好。隨著厚漿型氯化橡膠涂料的問世和20世紀80年代初勞埃德船級社的規范通知書認可，更是大大推廣了其在船舶行業、水上建筑中的應用。但氯化橡膠在制造、施工、干燥、固化和成膜過程中會產生大量的揮發性有機化合物（VOC），對環境污染嚴重，對人體健康也構成了威脅。世界各國包括中國都制定了相應的環保法規，限制涂料中VOC的排放，所以其生產和應用受到了極大的限制，甚至面臨淘汰。

　　氟碳涂料是指以氟樹脂為主要成膜物質的涂料，又稱氟碳漆。在各種涂料之中，氟樹脂涂料由于引入的氟元素電負性大，碳氟鍵能強，具有特別優越的性能，如耐候性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性，而且具有獨特的不粘性和低摩擦性。經過幾十年的快速發展，氟碳涂料在建筑、機械工業、航空航天產業的各個領域得到廣泛應用，近年開始進軍風電行業，成為綜合性能最高的涂料。但其價格高昂，應用中有局限性。現代工業的發展，尤其中國近年的高速發展為高性能防腐涂料創造了技術條件和市場環境，從陸地到海洋平臺，從地下到空間，從傳統工業到新興工業，都為高性能防腐涂料提供了廣闊的舞臺。例如海水淡化和海水利用工程，就為高性能防腐涂料和應用開辟了一個嶄新的領域和市場，并將隨之發展。

　　存在問題

　　（1）施工質量一般。由于涂料生產和施工行業具有一定的職業危害性，所以造成了從業人員素質偏低的情況，國內大部分防腐施工第一線的工人仍以農民工為主，質量意識不強。另一方面，施工質量把關不嚴，部分行業質量標準滯后，也是造成當前涂料防腐壽命達不到設計要求的主要原因。

　　根據統計分析結果，在影響涂料涂層壽命的諸多因素中，涂裝前鋼材表面預處理質量是最主要的因素，占影響程度的49.5%,而其它如涂料種類、厚度、環境等各種因素綜合才占50.5%.所以對于涂料防腐而言，應該重視的關鍵工序是表面預處理。低質量的表面處理是造成涂層提前失效的主因。另外，一些特殊工序或部位的施工難度較大，往往是施工質量的薄弱環節，這些環節或部位的提前失效，也減少了整個工程的壽命。

　　（2）產品創新能力弱。從20世紀80年代末開始，國外眾多涂料知名品牌紛紛進駐中國，帶來了技術和管理經驗，使中國防腐涂料的生產管理和產品質量水平上了一個臺階。但其后，國際所有涂料知名廠家均收購或合資了國內大型企業，并將中國作為亞太地區的核心，形成了對國內產業的控制。雖然很多企業將其研發中心遷移或新設置在上海等地，但核心技術及配方仍然掌握在外方手中。我國中小涂料企業在研發方面的投入卻捉襟見肘，創新能力弱，導致我國在高端涂料上與國際品牌涂料的差距越來越大。

　　（3）標準化管理滯后。涂料相關標準主要有兩大類，一類是涂料和顏料標準，包括基礎標準、試驗方法標準、產品標準；第二類是涂裝施工標準。我國這兩類標準與國外相比均有較大的差距，導致防腐效果整體有差距。

　　首先在產品標準方面，相對于產品技術的不斷進步和社會經濟的不斷發展，國內涂料行業的標準缺失和標準老化等問題也比較嚴重，特別是在對健康、環保、可持續發展方面。涂料標準的進一步完善將可提高產品的市場準入門檻，這一方面可以促使涂料企業加強對產品原材料以及生產工藝流程的監控，從而保證相關產品的質量；另一方面，也可以促進涂料企業加快產品結構調整的步伐，對企業的轉型升級十分有利。

　　其次在施工標準方面，國外在各個行業均有針對自己行業的施工標準，且經常隨著施工和檢驗技術的進步修訂標準，而國內行業施工標準嚴重滯后，缺少科研技術支撐，檢驗方法和驗收標準不合理，導致防腐涂裝的施工環節、檢驗環節和驗收環節均把關不嚴，使整體產品質量下降。凡是涉外工程或國外監理咨詢的工程，國內防腐施工企業均不適應，也從一定程度上反映了這個問題。因此，我國涂料行業的產品標準及施工標準需要進一步完善。
 

　　展望

　　（1）環保化。隨著全世界環保意識的增強，涂料工業正在向更加環保的方向發展，主要有兩個方向，一是高固體含量涂料、粉末涂料的應用，二是水性防腐涂料的開發。

 1/2    1 2 下一頁 尾頁