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海上風(fēng)電鋼結(jié)構(gòu)涂層防護(hù)體系的工程實(shí)踐和修復(fù)產(chǎn)品的研究

2018-03-23 11:32:35 作者：呂鵬遠(yuǎn)，汪培慶來(lái)源：現(xiàn)代涂料與涂裝分享至：

　　作為海洋資源大國(guó)，合理開(kāi)發(fā)我國(guó)海洋資源，大力推動(dòng)藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已提上當(dāng)下中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展日程。依據(jù)“十三五”可再生能源規(guī)劃，我國(guó)在2017年建成海上風(fēng)電800萬(wàn)kW，探索出海上風(fēng)電技術(shù)，逐步完善，力求構(gòu)建出完備的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。2020年，中國(guó)海上風(fēng)電總量預(yù)計(jì)可達(dá)3×107 kW。雖然我國(guó)海上風(fēng)電技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)展遲緩，任務(wù)較為艱巨，然而隨著國(guó)家相繼出臺(tái)了一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)調(diào)整政策，極有可能整合相關(guān)行業(yè)，可以繼續(xù)期待未來(lái)中國(guó)風(fēng)電行業(yè)發(fā)展前景。

　　2010年3月，國(guó)家能源局召開(kāi)了能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化工作會(huì)議，頒布《風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系框架（討論稿）》。隨著新標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，許多現(xiàn)有技術(shù)和材料都未能及時(shí)跟上新標(biāo)準(zhǔn)要求，大多技術(shù)和產(chǎn)品只能單方面依賴國(guó)際已有經(jīng)驗(yàn)，并不能完全貼合我國(guó)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)環(huán)境和氣候。因此，現(xiàn)在海上風(fēng)電防護(hù)方面最緊迫的工作就是要按照我國(guó)的地理環(huán)境和腐蝕環(huán)境，有針對(duì)性地研發(fā)和生產(chǎn)能承受海洋惡劣腐蝕環(huán)境下的新型高性能防護(hù)材料，提出合理而又全面的防護(hù)措施，完成風(fēng)電防護(hù)體系按照該領(lǐng)域新標(biāo)準(zhǔn)的貫徹落實(shí)工作。

　　海上風(fēng)電塔架和電機(jī)等設(shè)施長(zhǎng)期持續(xù)承受高溫高濕度的海洋大氣環(huán)境和海水的影響。全球第一個(gè)大規(guī)模海上風(fēng)電場(chǎng)——荷斯韋夫（Horns Rev）在投入運(yùn)行后，一些風(fēng)機(jī)機(jī)組的發(fā)電機(jī)和變壓器很快就出現(xiàn)技術(shù)性問(wèn)題。綜合各類故障原因，除了安裝、制造問(wèn)題外，風(fēng)電場(chǎng)的氣候條件、大氣中鹽分侵蝕也被認(rèn)為是重要的因素。所以，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在設(shè)計(jì)研發(fā)之初，就必須提高其防腐蝕能力，降低后期維護(hù)的需求。當(dāng)前，發(fā)展海上風(fēng)電亟待解決的問(wèn)題之一，就是對(duì)受到海洋大氣腐蝕的長(zhǎng)期運(yùn)行的海上風(fēng)電設(shè)備的防護(hù)。

　　1　海上風(fēng)電鋼結(jié)構(gòu)涂層防護(hù)體系的工程實(shí)踐

　　科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步以及人類對(duì)海洋認(rèn)知的逐步深入，推動(dòng)著海洋相關(guān)產(chǎn)業(yè)的前進(jìn)，如海洋養(yǎng)殖、海洋能源、海洋化工等產(chǎn)業(yè)都逐漸從淺海走向深海。由于海洋設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期固定在海水中，由惡劣的海洋環(huán)境引起的嚴(yán)重腐蝕會(huì)直接影響到海上鋼結(jié)構(gòu)的安全使用，因此需要保護(hù)海上鋼結(jié)構(gòu)，增加其使用年限，這有益于海洋工程鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕控制的發(fā)展。

　　1.1　金屬熱噴涂技術(shù)

　　熱噴涂技術(shù)是一項(xiàng)成熟的防護(hù)手段，在國(guó)內(nèi)外許多海洋工程鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目上都有應(yīng)用，效果大都很好。金屬熱噴鋅鋁及其合金涂層以微冶金和機(jī)械鑲嵌方式與基底金屬結(jié)合，熱噴涂后，涂層與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面形成了非常牢固的涂層結(jié)合力（經(jīng)測(cè)試最大可以達(dá)到10 MPa以上）。當(dāng)金屬熱噴涂層被破壞時(shí)，鋅鋁涂層可以作為被犧牲的陽(yáng)極依舊保護(hù)鋼體表面。試驗(yàn)和實(shí)例證實(shí)，200 μｍ厚度的熱噴鋁涂層的防腐年限久至30 a。目前國(guó)內(nèi)已建成較大的熱噴鋁涂層應(yīng)用工程是巴西石油公司（Petrobras）設(shè)計(jì)，武昌船舶重工有限責(zé)任公司建造的30 a免維護(hù)深海浮體，涂層厚度為225～400 μｍ的熱噴鋁涂層作為浮體內(nèi)部的鋼體表面，其面積達(dá)1×105 m2。熱噴鋁施工空間封閉，易升高密閉空間溫度，粉塵累積，對(duì)涂層附著力也有所影響，不但威脅到施工人員的安全，且難以連續(xù)生產(chǎn)。在封閉空間內(nèi)進(jìn)行熱噴鋁施工時(shí)，為了保障熱噴涂施工的連續(xù)性，需要精密地監(jiān)控環(huán)境溫度、濕度，保證通風(fēng)，嚴(yán)格要求操作人員。然而，較高的施工成本使該技術(shù)在海洋工程鋼構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)外部區(qū)域的防腐防護(hù)發(fā)展空間更大。

　　1.2　高強(qiáng)度環(huán)氧樹(shù)脂涂層防護(hù)技術(shù)

　　按照ISO 12944-5規(guī)定，預(yù)期防腐年限大于15 a的涂層暴露于大氣環(huán)境中時(shí)，其厚度應(yīng)為280～400 μｍ，在浸泡或掩埋環(huán)境中具有同等效果的涂層厚度應(yīng)為480～1 000 μｍ。由于需要延長(zhǎng)海洋工程的使用壽命，因此漆膜厚度也在不斷增加，總干膜厚度由300 μｍ增至1 mm，甚至更厚。所用樹(shù)脂決定漆膜性能、成膜厚度。環(huán)氧樹(shù)脂附著力、成膜性能良好，收縮率較低，與多種樹(shù)脂、填料和助劑均能混合，得到不同防腐涂料，因此該涂料在目前海洋工程防腐涂料中所占比重最大。海浪、外物對(duì)浪花飛濺區(qū)的防腐涂層撞擊強(qiáng)烈，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，使其需要迅速維護(hù)，通常在１～２ a內(nèi)。然而在水下修復(fù)的涂層的施工難度較大，質(zhì)量較差，所以需增強(qiáng)浪花飛濺區(qū)涂層的抗沖擊性。高強(qiáng)度環(huán)氧涂層、厚膜型環(huán)氧玻璃鱗片涂層可有效用于飛濺區(qū)的防腐防護(hù)。通過(guò)向環(huán)氧樹(shù)脂內(nèi)添加玻璃鱗片、玻璃絲，可得到厚膜型環(huán)氧玻璃鱗片涂層，添加玻璃鱗片有益于增強(qiáng)涂層的機(jī)械強(qiáng)度和屏蔽性能，所得產(chǎn)品能較好地抗熱沖擊、抗?jié)B透且涂層收縮率低，然而需要在施工時(shí)達(dá)到一次性成膜，且漆膜較硬修復(fù)較難。Jotun公司的Bal-toflake系列聚酯漆作為一種快速固化型耐磨聚酯玻璃鱗片厚漿涂料，防腐效果可達(dá)30 a以上。對(duì)比熱噴鋅鋁涂層，其優(yōu)勢(shì)在于低成本、表面處理及修補(bǔ)較方便、對(duì)施工設(shè)備與施工人員要求較低等；對(duì)比玻璃鱗片環(huán)氧漆，該產(chǎn)品玻璃鱗片含量較高，涂層力學(xué)性能優(yōu)異，且防腐年限長(zhǎng)，適用范圍更廣。

　　1.3　聚氨酯涂層防護(hù)技術(shù)

　　通過(guò)混合多異氰酸酯、多元醇兩組分，可制得100%固含量結(jié)構(gòu)性聚氨酯樹(shù)脂涂層，一次成膜厚度可達(dá)１mm。該反應(yīng)快速、放熱，尤其適于快速作業(yè)、冬季防腐施工，該涂料不含溶劑，安全環(huán)保，此外其耐腐蝕、耐磨損、附著力強(qiáng)，擁有良好的施工性能和較長(zhǎng)的使用壽命。100％固含量且無(wú)溶劑型聚氨酯防腐涂料防腐效果優(yōu)異，防腐年限久至數(shù)十a(chǎn)，因此在海上石油平臺(tái)、船舶、儲(chǔ)罐內(nèi)外及鋼結(jié)構(gòu)防腐均有廣泛應(yīng)用。

　　2003年和2007年，美國(guó)海軍曾撰文介紹無(wú)溶劑結(jié)構(gòu)性聚氨酯重防腐涂料在海軍軍艦領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，其中寫到：“最成功的案例是以無(wú)溶劑結(jié)構(gòu)性聚氨酯涂料和涂層技術(shù)為主的快速光固化重防腐技術(shù)”。同時(shí)，他們比較了聚脲樹(shù)脂和彈性聚氨酯樹(shù)脂2種防護(hù)涂料，發(fā)現(xiàn)二者均無(wú)無(wú)溶劑結(jié)構(gòu)性聚氨酯樹(shù)脂防腐涂料所擁有的優(yōu)異防腐性能。兩者的分子間都呈現(xiàn)出線性結(jié)構(gòu)，其交聯(lián)度較低、韌性很高、抗沖擊性良好，但附著效果較差、耐腐蝕性及陰極剝離性能較弱。結(jié)構(gòu)性和剛性聚氨酯樹(shù)脂涂層的附著力良好，交聯(lián)度極高，可對(duì)金屬的化學(xué)腐蝕進(jìn)行高效防護(hù)。

　　1.4　氟碳涂層防護(hù)技術(shù)

　　通過(guò)加工改性后的氟樹(shù)脂，可制得新型涂層材料：氟碳涂料。該樹(shù)脂突出的穩(wěn)定性得益于其結(jié)構(gòu)中高鍵能的Ｃ—Ｆ分子鍵。相比而言，丙烯酸類、聚酯類面漆的耐候性、耐腐蝕性、耐磨損性和耐污損性遠(yuǎn)不如氟碳涂料。氟碳樹(shù)脂面漆在海水中的防腐效果卓越，其外觀的初始狀態(tài)可保持20 a以上，因此完全適用于海洋工程鋼鐵結(jié)構(gòu)長(zhǎng)效防腐。此外，相比其他涂料，氟碳涂層的耐酸堿、耐化學(xué)品腐蝕性能也更優(yōu)異，可直接用于接觸強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的液艙。

　　2　海上風(fēng)電鋼結(jié)構(gòu)涂層防護(hù)體系的修復(fù)產(chǎn)品

　　海上風(fēng)電鋼結(jié)構(gòu)常年處于高鹽霧空氣、強(qiáng)鹽鹵土壤及強(qiáng)腐蝕海水環(huán)境，如果沒(méi)有嚴(yán)格的保護(hù)措施，風(fēng)機(jī)設(shè)備和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施將會(huì)被嚴(yán)重的腐蝕，為了減少或消除這些環(huán)境對(duì)風(fēng)電和鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)面影響，需要研制出高性能、高耐候性新型防護(hù)材料，從而形成一套可行、合理、經(jīng)濟(jì)的防腐應(yīng)用方案。目前，水下固化涂層和光固化涂層是已被研制出的實(shí)踐效果較好的修復(fù)產(chǎn)品。

　　2.1　水下固化涂層

　　海洋資源、海洋運(yùn)輸業(yè)和海上風(fēng)電迅速發(fā)展的同時(shí)，也帶來(lái)很多防腐防護(hù)方面的問(wèn)題，如長(zhǎng)期處于海水中的海上油氣儲(chǔ)罐、鉆井平臺(tái)、輸送管線的鋼鐵樁、支撐裝置等，會(huì)被海洋環(huán)境破壞鋼結(jié)構(gòu)本身防腐涂層。由于將該類裝置轉(zhuǎn)移至陸地維修的難度較大，因此需研制一類涂料可在水下直接涂裝進(jìn)行原位修復(fù)。再者，船舶在途中發(fā)生泄漏事件時(shí)，若有可用的水下固化涂層直接堵住漏洞，就能夠及時(shí)維修，節(jié)約時(shí)間，減少維護(hù)費(fèi)用。大型水利設(shè)施（如閘門、水庫(kù)等）也需要水下固化涂料進(jìn)行防腐防護(hù)。

　　2.1.1　水下固化涂料的設(shè)計(jì)原則

　　1）可采用適宜涂料設(shè)備在水下對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面直接進(jìn)行涂裝；

　　2）可隔開(kāi)水并直接附著于所涂鋼結(jié)構(gòu)表面，可于水下快速固化成膜；

　　3）良好的防腐蝕性能；

　　4）涂料可提供良好的底材濕潤(rùn)性；

　　5）可于水中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面有極好的濕附著力；

　　6）有抗沖擊、耐磨、抗?jié)B性能。

　　2.1.2　成膜機(jī)理

　　1）采用機(jī)械擠壓的方式，排走水下鋼結(jié)構(gòu)表面的大部分水；

　　2）更易于附著在鋼結(jié)構(gòu)表面上的涂料組份把留在鋼結(jié)構(gòu)表面上的水吸進(jìn)涂層；

　　3）涂料固化期間，排走涂層中的水；

　　4）涂層固化后，將緊緊地附于鋼結(jié)構(gòu)表面。

　　2.1.3　基料的選擇

　　環(huán)氧樹(shù)脂泛指含有環(huán)氧基的高分子聚合物，其開(kāi)環(huán)反應(yīng)和不飽和聚酯的自由基反應(yīng)受水影響較小，所以選用環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)制備水下固化涂料顯得更有優(yōu)勢(shì)。環(huán)氧樹(shù)脂分子中極性基團(tuán)數(shù)量較大，易將鋼結(jié)構(gòu)表面的水分置換掉，且因?yàn)槠渚酆戏磻?yīng)為開(kāi)環(huán)聚合，固化后的體積收縮率較低，不到2%。環(huán)氧樹(shù)脂可附著于不同類型底材，此外，采用該樹(shù)脂較易合成無(wú)溶劑型超厚膜涂料，簡(jiǎn)化施工程序，更適合水下施工涂裝。環(huán)氧樹(shù)脂的防腐蝕性能極為優(yōu)秀，所以適用于水下防腐防護(hù)涂料。但環(huán)氧樹(shù)脂單獨(dú)使用所形成的涂層脆性較大，為了降低環(huán)氧樹(shù)脂的脆性，可以適量加入一些聚硫化合物作為增韌劑對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行改性，并將其作為成膜物的一部分，以提高涂料的韌性。

　　2.1.4　硬化劑的選擇

　　環(huán)氧樹(shù)脂類水下涂料對(duì)硬化劑要求獨(dú)特，其物理機(jī)械性能優(yōu)異、黏度與固化速率適宜、便于在水下施工。環(huán)氧樹(shù)脂可用各種胺類進(jìn)行交聯(lián)固化，因?yàn)榄h(huán)氧基可被氫原子或叔胺開(kāi)環(huán)而本身起聚合作用。水下固化涂料是通常以胺類化合物為主。含—NH2的硬化劑可對(duì)基材形成強(qiáng)于水的分子間作用力，且易成鹽，因此有利于涂層附著于金屬表面，有效降低其他腐蝕因素的影響。

　　2.1.5　顏填料的選擇

　　水下施工涂料通常選用緩蝕、穩(wěn)銹顏料，如亞硝酸鹽、硅酸鹽等，及防銹蝕與惰性顏料，如鋁粉、石墨等；填料以惰性材料為主，如高嶺石粉、重晶石粉等。使用該類填料，可壓縮成本，同時(shí)，可有效控制涂層中顏料體積濃度、黏度，削弱涂層固化時(shí)的收縮力，維持附著效果。

　　2.1.6　助劑的選擇

　　水下涂層需要使用流平劑、潤(rùn)濕分散劑。因?yàn)橥繉虞^厚、固化速度快，所以要求其可迅速實(shí)現(xiàn)涂層流平，并達(dá)到很好的流平效果。選取潤(rùn)濕分散劑時(shí)，要求其易于潤(rùn)濕涂料、提高涂層附著力。BYK-161、EFKA3600、德謙6800、BYK-P104、EFKA2722等都是很常規(guī)的選則。

　　2.1.7　基本配方

　　基本配方見(jiàn)表1。

　　2.1.8　涂料配制

　　按照配比將所選原料置于反應(yīng)器中，快速攪拌使其均勻，然后在三輥軋機(jī)上研磨使其細(xì)度和黏度達(dá)標(biāo)。

　　2.2　光固化涂層

　　開(kāi)拓海洋資源，包括發(fā)展海上風(fēng)電，都對(duì)海洋工程結(jié)構(gòu)材料提出了新要求。其中海洋生物污損的存在，會(huì)增加海洋平臺(tái)和海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，增加腐蝕的可能性。目前，通常采用海上平臺(tái)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)海上風(fēng)電防海洋生物污損進(jìn)行防護(hù)，但是海上風(fēng)電場(chǎng)無(wú)人居住并限制人員接近，因此維修維護(hù)更加困難，如何設(shè)計(jì)更加符合海上風(fēng)電鋼結(jié)構(gòu)要求的長(zhǎng)效防護(hù)要求、施工維護(hù)要求的涂層體系非常重要。浪花飛濺區(qū)涂層的維護(hù)難度較大，因?yàn)榘殡S著海水的漲潮和退潮，該區(qū)域會(huì)不斷暴露在海水中和空氣中，就更加劇了該區(qū)域的腐蝕，所以需要研制出快速光固化涂層，在漲潮退潮的時(shí)間段內(nèi)將其涂覆到待修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)表面并快速光固化。

　　2.2.1　光固化涂料固化機(jī)理

　　光固化涂料是指通過(guò)光源照射，讓涂層吸收能量，引發(fā)如交聯(lián)、聚合等化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)液體固化的涂料。上述光源必須能量充足，能夠使電子發(fā)生躍遷達(dá)到激發(fā)狀態(tài)，從而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

　　2.2.2　光固化涂料主要組分

　　一般情況下，光固化涂料主要包括齊聚物、活性稀釋劑、光引發(fā)劑和助劑 4個(gè)部分，各部分含量分別是：活性稀釋劑40% ～ 60%，齊聚物30% ～ 50%，光引發(fā)劑1% ～ 5%，助劑0.2% ～ 1.0%。

　　1）齊聚物

　　齊聚物（即光敏樹(shù)脂），指在整個(gè)體系中含量高，對(duì)涂層性能至關(guān)重要的樹(shù)脂。齊聚物分子結(jié)構(gòu)均包含碳碳雙鍵，應(yīng)用廣泛表現(xiàn)如下：①不飽和聚酯；②環(huán)氧丙烯酸酯；③聚酯丙烯酸酯；④聚氨酯丙烯酸酯；⑤水性丙烯酸酯；⑥聚醚丙烯酸酯；⑦多烯硫醇體系；⑧陽(yáng)離子樹(shù)脂。

　　2）活性稀釋劑

　　光固化涂料中，活性稀釋劑同樣不可或缺，作為一種功能性單體，不但能有效控制涂料黏度，便于施工作業(yè)，還能參加涂料的固化反應(yīng)，直接影響涂層性能。活性稀釋劑分子結(jié)構(gòu)包含不飽和雙鍵，如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰基及乙烯基等，其中，丙烯酰氧基光固化活性最高，故多采用丙烯酸酯單體。近年來(lái)新型稀釋劑得到了開(kāi)發(fā)利用，乙氧基化或丙氧基化的丙烯酸酯類功能單體，不僅可以改善某些單體對(duì)皮膚的刺激性，而且使其單體性能更加完善。研發(fā)陽(yáng)離子光固化體系可帶動(dòng)官能環(huán)氧化合物及乙烯基醚類單體的相關(guān)研究與應(yīng)用。

　　3）光引發(fā)劑

　　光引發(fā)劑對(duì)于光固化涂料至關(guān)重要，是涂層固化程度及速度的決定性因素。光引發(fā)劑的反應(yīng)機(jī)制一般包括以下4種：氫消除反應(yīng)機(jī)理、離子反應(yīng)機(jī)理、裂解反應(yīng)機(jī)理和能量轉(zhuǎn)移反應(yīng)機(jī)理。目前常用的光引發(fā)劑有：安息香、二苯基乙酮、α，α-二乙氧基苯乙酮、α-羥烷基苯酮、芳?；⒀趸?、二苯甲酮和硫代丙氧基硫雜蒽酮。

　　4）助劑

　　為確保光固化涂料中各成分相對(duì)穩(wěn)定，應(yīng)在光敏樹(shù)脂制備期間添加所需助劑，如流平劑可促進(jìn)光敏樹(shù)脂的流動(dòng)；熱阻聚劑可延長(zhǎng)其有效期；抗氧劑可用于改善涂膜穩(wěn)定性能等。選擇助劑時(shí)，優(yōu)先采用可參與固化反應(yīng)的活性助劑，如畢克公司的BYK-371、迪高公司的Red2100、Red2200及Red2500等。由于不參加光固化反應(yīng)，大多數(shù)普通助劑將留存于固化膜中，導(dǎo)致出現(xiàn)針孔、反黏等現(xiàn)象。

　　2.2.3　光固化涂料的研制和應(yīng)用

　　我國(guó)光固化涂料技術(shù)的研發(fā)工作一般在高等院校開(kāi)展，高校設(shè)備及儀器較為先進(jìn)、專業(yè)人才較多且有良好的科研氛圍，借鑒國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)，與企業(yè)合作謀求雙贏。如復(fù)旦大學(xué)高分子系李善君教授所制的超大規(guī)模集成電路封裝用環(huán)氧塑封料科技成果，已轉(zhuǎn)入生產(chǎn)；其研發(fā)的高韌性封口膠已在最新型戰(zhàn)機(jī)的尾翼中投入使用。

　　上海暄洋化工材料科技有限公司研制出了一種修復(fù)風(fēng)電鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)破壞的快速光固化防腐涂料及制備工藝，這種防腐涂料不僅耐老化，耐磨好，耐海水浸泡，對(duì)底材附著力強(qiáng)，還能滿足在被腐蝕的底材上完成涂覆的要求，同時(shí)也與陰極保護(hù)措施具有很好的匹配性，能在可見(jiàn)光條件下短時(shí)間內(nèi)完全固化。具體步驟如下。

　　步驟一：在酸堿催化條件下，制備無(wú)機(jī)高分子成膜物，可以是無(wú)機(jī)硅、鈦、鋁、鋯高分子溶膠，選其中1種、或2種、或2種以上的溶膠適當(dāng)配比混合后，加入丙烯酸樹(shù)脂或者環(huán)氧樹(shù)脂或者它們的混合物，劇烈攪拌并陳化一段時(shí)間，得到無(wú)機(jī)納米材料改性的低表面能無(wú)機(jī)有機(jī)雜化樹(shù)脂；

　　步驟二：將步驟一所述的雜化樹(shù)脂與耐磨顏料、助劑混合，得到懸浮性好的涂料基料；所述耐磨材料為剛玉（氧化鋁）、金剛砂（碳化硅）、鉆石粉（C）、氮化硼、碳化硼；助劑為防沉降劑和消泡劑，包括改性膨潤(rùn)土、氣相二氧化硅、聚二甲基硅氧烷、BYK-051無(wú)機(jī)硅消泡劑。

　　步驟三：在紅外照射環(huán)境下，將步驟二所述懸浮物中，依次加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂、光引發(fā)劑、活性稀釋劑和增感劑，攪拌均勻得到涂覆溶液。所述的光引發(fā)劑為陽(yáng)離子聚合光引發(fā)劑和自由基聚合光引發(fā)劑，一般選用1173、TPO、氟化二苯基鈦茂（Irgacure 784）、雙（五氟苯基）鈦茂；所述增感劑為雙重氮鹽，疊氮化合物。

　　步驟四：將步驟三中所述涂覆溶液直接涂覆于需要防污的表面，在太陽(yáng)光下或紫外光下放置一段時(shí)間完全固化，得到所需的快速光固化防腐涂料。

　　該產(chǎn)品采用可見(jiàn)光固化劑和增感劑，使得涂層在太陽(yáng)光作用下，可快速固化；采用無(wú)機(jī)溶膠作為改性劑，通過(guò)對(duì)丙烯酸樹(shù)脂或者環(huán)氧樹(shù)脂的改性，可增強(qiáng)涂層成膜物的耐老化性；通過(guò)采用耐磨顏料，可提高涂層的耐海水中粗顆粒沖刷能力。

　　3　結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)世界各國(guó)研究者的不斷努力，海上風(fēng)電鋼結(jié)構(gòu)涂層防護(hù)體系的工程實(shí)踐的防護(hù)技術(shù)已取得很大的進(jìn)步，金屬熱噴涂技術(shù)能使涂層與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面形成了非常牢固的涂層結(jié)合力，當(dāng)金屬熱噴涂層遭到破壞時(shí)，鋅鋁涂層可作為被犧牲的陽(yáng)極繼續(xù)保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)表面，尤其適用于海上鋼結(jié)構(gòu)的外表面。通過(guò)采用高強(qiáng)度環(huán)氧樹(shù)脂涂層防護(hù)技術(shù)，可以更好地抗熱沖擊、抗?jié)B透且涂層收縮率低，然而需要在施工時(shí)達(dá)到一次性成膜，且漆膜較硬、修復(fù)較難。

　　聚氨酯涂層的涂料反應(yīng)快速、放熱，尤其適于快速作業(yè)、冬季防腐施工，該涂料不含溶劑，安全環(huán)保，此外其抗腐蝕、抗磨損、附著效果極佳，便于施工作業(yè)，且使用壽命較長(zhǎng)。

　　氟碳涂料的穩(wěn)定性超高，其耐候性、耐腐蝕性、耐磨損性和耐污損性等方面較丙烯酸類、聚酯類面漆有著明顯優(yōu)勢(shì)。此外，相比其他涂料，氟碳涂層的耐酸堿、耐化學(xué)品腐蝕性能也更優(yōu)異，可直接用于接觸強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的液艙。

　　水下固化涂層擁有優(yōu)良的防腐性能，有利于在水下及潮濕界面上的直接涂裝，因此適于海洋船舶業(yè)及建筑業(yè)領(lǐng)域的防腐防護(hù)。盡管水下固化涂料成本較高、施工性能差、防腐期較短，但作為飛濺區(qū)水下鋼制物的最重要、最經(jīng)濟(jì)有用的防腐蝕手段，該涂料今后必將日益受到人們的關(guān)注，發(fā)展前景遼闊。而光固化材料因其固化速度較快、無(wú)溶劑、水性化、有機(jī)揮發(fā)物較低及安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，定會(huì)擁有愈加廣闊的世界市場(chǎng)。

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