海洋船舶處于海洋環(huán)境中,長期浸泡在海水中,經(jīng)常受到海風和海洋大氣的腐蝕,受高含鹽量、高溫、高濕的影響,以及海洋生物的附著而產(chǎn)生污損,給船舶帶來極大地危害。它一方面會增加船體自重和摩擦阻力,從而降低船舶性能,增加燃料消耗;另一方面會加速船體腐蝕,縮短船舶使用壽命。據(jù)統(tǒng)計,海洋生物污損為5%時的阻力相當于潔凈表面的2倍,燃料消耗增加10%。由此所引起的腐蝕,需花費大量的人力物力,進行頻繁的周期性維護,造成巨大的經(jīng)濟損失。所以,開發(fā)新型、高效、經(jīng)濟的對海洋無污染的防污技術(shù),對提高船舶使用壽命,節(jié)省開支等方面具有很大的現(xiàn)實意義。
我國船舶涂料是伴隨著我國造船工業(yè)興起的,隨著世界造船產(chǎn)業(yè)向東亞遷移,我國造船業(yè)逐漸成為工業(yè)制造較為重要的組成部分,而且形成了渤海區(qū)、珠三角和長三角的產(chǎn)業(yè)布局。20世紀80 年代以來,世界著名的船舶涂料生產(chǎn)廠商紛紛進駐我國,幾乎都在我國建立了生產(chǎn)基地,設(shè)立銷售網(wǎng)絡(luò)。在大型、多功能船舶方面外資船舶涂料生產(chǎn)企業(yè),特別是歐洲船舶涂料公司、日本企業(yè)等廠商壟斷船舶涂料市場,占有95%以上的市場份額。我國船舶涂料制造商目前也已具備相當規(guī)模和技術(shù)實力,但整體技術(shù)水平仍落后于發(fā)達國家,再加上品牌意識不強,其主要市場為國內(nèi)小漁船、內(nèi)河船及國內(nèi)艦艇等。在今后 5-10年,在宏觀經(jīng)濟快速發(fā)展的推動下,我國船舶涂料和涂裝仍將呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展,船舶的現(xiàn)代化、 高速化、高效率運輸及環(huán)境保護方面愈來愈受到人們的廣泛關(guān)注,船舶涂料也在不斷更新?lián)Q代。
根據(jù)船舶不同的部位,船舶涂料大體可分為船底涂料,水線,外舷,甲板涂料,油艙涂料,飲水艙涂料,貨艙涂料,壓載艙涂料等。
船底涂料的質(zhì)量要求是鋼材在海水中的自然腐蝕量降到0.1mm/a。附著在船底外部的海生物也會引起航行速度降低, 造成燃料費、清除費的增加,所以要求船底涂料具有優(yōu)異的耐海水性和防污性。
防污漆是船舶漆的重要產(chǎn)品之一,是由漆膜中防污劑在一定時間內(nèi)緩慢地溶在海水里,從而防止海生物的附著。長久以來, 以有機錫為防污劑的防污漆作為一種實用、有效的防護涂料廣泛應(yīng)用于船舶船體水線以下部位等。但隨著有機錫材料在防污涂料中的大量使用,有機錫對海洋環(huán)境的污染也逐漸引起人們的重視。 近年來,我國船底防銹漆生產(chǎn)企業(yè)加大研發(fā)力量,環(huán)境友好型防污涂料得到快速發(fā)展,以氧化亞銅為主要防污劑的新型無錫防污涂料就是其中之一。
水線、外舷、甲板涂料的功能是防護水線、外舷、甲板由于干濕交替作用引起腐蝕,波浪沖擊引起損壞及紫外線照射引起老化。該部位的涂膜應(yīng)具有良好的耐海水腐蝕性,優(yōu)異的物理機械性、耐磨性、耐沖擊性和耐候性。由于四氯化碳溶劑對大氣層的危害,已被列入限制或禁用之列,以此類溶劑生產(chǎn)的氯化橡膠涂料也逐漸被限制或禁用。開發(fā)取代氯化橡膠的高氯化聚乙烯、熱塑性丙烯酸樹脂用于水線漆:開發(fā)改性環(huán)氧漆、丙烯酸漆、高性能丙烯酸聚氨酯漆,用于船殼;開發(fā)耐磨性、耐候性、耐化學(xué)品性優(yōu)良的甲板防腐漆是船舶漆發(fā)展的趨勢。
作為船舶主要防護手段之一的涂料, 遍及艦船各個角落。 隨著世界造船業(yè)向大型化發(fā)展和環(huán)境保護法對海洋涂料工業(yè)的影響, 船舶涂料不僅注重防護性,還必須考慮經(jīng)濟性、節(jié)能和與生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)性,而且更強調(diào)其功能性。
船舶涂料的發(fā)展趨勢是:高性能、易施工、經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保。目前具體體現(xiàn)在以下幾個方面。
1、防污涂料向無毒、低毒方向發(fā)展。
有機錫防污涂料在使用年限上達到了四五年的長效保護效果,但隨著全球范圍內(nèi)禁止使用有機錫防污涂料,防污涂料已經(jīng)開始走向低公害和無公害。目前得到成功應(yīng)用的是無錫自拋光涂料,年限可達3年。未來,低表面張力的防污涂料有可能達到無毒長效的要求。
2、防銹涂料向重防腐、環(huán)保、低表面處理要求方向發(fā)展。
由于重防腐涂料等長效防銹底漆通常要求嚴格的表面處理,在修船行業(yè), 面對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間狹小、施工條件受限制及不同原始表面狀況等因素, 難以實施和達到所要求的表面處理標準。所以國際上開始出現(xiàn)只需除去鐵銹、油脂及污物的高性能低表面處理要求底漆。
3、液艙涂料向淺色、高固體分、無溶劑方向發(fā)展。
液艙包括水艙、油艙、污水艙、壓載水艙、電瓶艙等。 由于這些艙室狹小,空氣難以流通,因而對涂料的有機溶劑揮發(fā)含量和毒性限制有更高的要求,高固體分涂料將取代目前使用的溶劑型涂料,并逐漸向無溶劑涂料方向靠近。同時,為便于檢查和維護,涂料顏色將以淺色為主。
4、船殼涂料向性價比更合理和多功能方向發(fā)展。
在船殼漆的選擇上,可根據(jù)性價比和維修涂漆次數(shù)的需要進行。一般船舶可選用長壽命的高性能丙烯酸聚氨酯船殼漆; 醇酸船殼漆,可用于經(jīng)常進行維修的交通艇等小型艦艇;熱反射船殼漆,可明顯降低船艙的溫度 5-7℃;能夠使銹蝕轉(zhuǎn)化為無色的自清潔船殼漆,也將成為另一種功能性船殼涂料新品種。
5、生活艙涂料向水性化方向發(fā)展。
水性生活艙漆,作為面漆使用可具有環(huán)保、易于重涂的特性,并與生活艙半光、亞光的要求吻合。隨著雙組分水性聚氨酯和環(huán)氧樹脂及高氯乙烯和改性醇酸乳液等高性能水性樹脂的出現(xiàn),研究和使用水性生活艙涂料已成為必然。
6、甲板涂料向長效、多功能方向發(fā)展。
現(xiàn)代甲板涂料要求在長效的同時具備高彈性、耐磨防滑、輕質(zhì)、抗沖擊。
總而言之,防腐涂料在涂料行業(yè)中的占比將越來越大。船舶涂料的無溶劑環(huán)保化、多功能化將是未來的發(fā)展方向。
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