摘要：在改革开放的新时期，经济在快速发展，社会在不断进步，人们对船舶的舒适性和安全性越来越关注。而船舶涂装可以对海洋中的船舶提供保护作用，保证船舶航行安全。本文在分析水性防腐涂料发展的基础上，对其分类进行讨论，然后详细阐述国内水性船舶防腐涂料发展趋势以及主要应用体系，以此提高船舶的安全性和环保性。
关键词：防腐蚀涂料；水性涂料；环保涂料
引言
海洋，成为近年来我国布局的重点，不管是在军事政治上还是在经济上，海洋都充当着重要角色，因此，我国对待船舶生产行业尤为重视和扶持。防腐涂料能够保证船舶在海水环境下的耐用性，因此在船舶生产中防腐涂料的生产和施工上的改进对船舶的可持续使用具有重要意义。这种需求与要强求也是该行业目前不断发展的动力。
1水性防腐材料的含义
水性防腐材料在船舶涂料方面逐渐取代了传统的油漆，这样对船舶行业的发展有很大的促进作用，对社会发展起到了促进的作用。油漆在使用过程中带来的危害非常大，而且，很多的油漆都含有剧毒，使用以后对环境的影响极大，因此，对人们身体也会带来很大的影响。在油漆含有成分中，含有很多的因子，其在使用的很长时间内都不能进行散发，因此，其导致的危害持续时间非常久。水性漆是一种以水为溶剂的漆，在使用过程中不需要使用固化剂和稀释剂，因此，其在能源消耗方面非常小，同时，也非常安全和环保，这样就解决了油漆在能源消耗方面过大的问题，因此，这种漆的应用范围在逐渐扩大。水性漆是一种新型的环保材料，因此，满足了人们更多的需求，同时，也符合新型能源战略的要求。
2船舶防腐涂料的特殊要求
1）环保性因为船舶行驶过程中，会接触到海水，所以如果船舶外侧的防腐涂料有毒性，很容易渗透到海水中，并危害到海洋生物的健康，因此船舶的防腐材料必须具有较高标准的安全性能。例如现在的很多防腐材料都在减少重金属的使用甚至是要求无铅化。2）水性化水性化涂料是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，目前在防腐涂料中也应用较广。水性化防腐涂料不仅使用方便，性能较好，更为重要的是比较环保，十分适合船舶使用。3）高分子固化在船舶防腐涂料的要求中，对于船舱内部的防腐涂料要求较低的有机溶剂挥发含量和毒性，因此高固体分子涂料相较于目前使用的溶剂型涂料挥发性更小，毒性更小。4）多样性由于船舶本身结构复杂而且体积较大，因此对于船舶中的不同位置的防腐要求更有侧重。船舶外侧的防腐涂料应该更具有防腐性，以应对海水的侵蚀，船舶船舱内侧的防腐材料要具有低挥发性。因此根据不同部位不同的防腐要求选择不同的防腐涂料。
3水性防腐涂料的分类和发展
3.1水乳胶型涂料
水乳胶型涂料制作较为复杂，主要是使用了树脂，通过乳液聚合的原理制作完成的。在当前，技术的更新与发展，乳液聚合技术有了全新的概念，其发展前景较为乐观，在不断发展过程中，已经被各行业普遍认可，技术在建筑、工业防护等诸多领域得到应用与推广，其延伸产品丰富多样。乳液聚合技术主要由均相乳液聚合和异相乳液聚合两种形态构成，第一种主要是通过一次性乳液聚合完成；后一种是新的方法，虽然刚刚出现，但已经得到推广，是通过分步乳液聚合的方式完成的，这类方法理论上也叫做核壳结构乳液聚合法。挖根生的是丙烯酸酯乳胶涂料、苯乙烯丙烯酸酯涂料和与其相关联的改性品。杂化乳液聚合是20世纪90年代末发展起来技术，可以说是树脂制备和改性技术的延展，通过乳液聚合和改性可以达到一步完成的效果。这类工艺的代表主要是改性树脂，包含环氧树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂等相关的产品。
3.2水可稀释型涂料
这类涂料需要溶解在树脂溶剂中才能与其它材料或者助剂混合均匀，并且进行染色处理。然后利用水溶性溶剂将上述溶液通过盐基团融入到水中，以达到涂装的目的。这类树脂材料种类比较有限，主要有聚氨酯树脂、聚酯树脂以及环氧树脂等，通过在它们链状分子结构中引入某些亲水分子基团，使得处理后的聚合物可以与水很好的互溶，从而得到能够很好融入到水中的涂料。考虑到这种可溶于水的涂料特殊性质，一般情况都将其应用到电泳底漆方面，极少在气干性涂料设备上使用。水可稀释型涂料大多是通过核壳结构来制备，并且其酸值非常低。这类涂料在制备时，需要将符合制备要求的树脂利用酸值单体自由基的作用，促使接枝可以与目标分子链对接，然后在胺作用下，将酸单体中和，形成的聚合物可以在水中具备很好的分散能力。特别是这种核壳结构，不仅可以保证材料的稳定性，还可以大量减少材料亲水基团的含量，同时内核和外层壳体之间还能相互作用，提高材料综合性能。
3.3乳液型涂料
乳液型树脂是将油溶性聚合物外加乳化剂通过机械力将其强制分散在水中得到的。早期采用的乳化剂不参与成膜，而是游离在漆膜中，因而对漆膜的耐水和防腐等各方面性能产生不良影响。近年来，乳化剂技术也取得了巨大的发展，采用可聚合型（或称反应型）乳化剂，产品的耐水性和防腐性能大幅提高。这类涂料主要有水乳型环氧涂料、醇酸涂料等。另外，国外也有将硝化棉乳化来制备水性木器清漆的报道。
4水性船舶防腐涂料发展存在的问题
4.1产品品种不多
能够选择的余地小，同时配套产品不完善，产品性能还不够成熟稳定，需要全面进行创新与提高，才能满足施工标准要求。可以说，在我国水性船舶防腐涂料的设计与研发中，技术还不够成型，整体看还处于刚刚起步阶段，市场中质量过关的产品品种不多，生产的范围停留在防锈底漆和面漆上。
但是底漆性能与同类溶剂型产品相比，还存在性能不稳定的问题，差距依然存在，除水性无机硅酸锌底漆外，其它底漆主要用于水线以上部位防腐，还不能形成生产链条；面漆是单组分体系的使用，产品施工部位主要集中在内舱和甲板上。
4.2防腐涂料施工工艺的缺陷
目前我国船舶涂装技术与国外相比仍存在较大差距，表现在涂装周期长、效率低、成本高等方面，因此船舶整体的涂装需要巨大的成本，不利于我国船舶行业的发展。防腐涂料施工工艺的缺陷，既在于我国没有明确规范涂料施工工艺的步骤以及每个步骤的标准，没有将其理论化就无法实现统一的标准化，又在于我国的涂料施工人员在施工技能上存在一定的差距。
4.3功能性还不足
我国水性防腐涂料因其环保特性而大受欢迎，但是其他性能还处于明显不足的状态，譬如抗沾污性不强，表观极易受影响；不抗结露；防霉性能差等。
5水性船舶涂料适用范围
水线、干弦、甲板部。由于干湿交替作用引起的腐蚀、波浪冲击引起的损坏及紫外线照射引起的老化，该产品的涂膜具有良好的耐海水腐蚀性，优异的物理机械性能、耐磨、耐冲击及优异的耐候性。上层建筑。涂层具有较佳的装饰性及耐候性。平台。干燥货架，放置杂物或粮食，涂料具有耐高湿高温、冷热交替、耐磨、耐化学药品等特性。原油舱、压载舱兼用舱、废油舱等。该产品涂膜具有耐油性、耐海水性，并与电化学防腐并用。饮用水舱、淡水舱。饮水性试验合格，并耐水。货舱。针对装货种类(石油产品、化学品等)不同，该产品具备耐油、耐化学品、耐酸耐碱性等。烟囱、管道类。耐高温500℃，完全符合要求。
6水性防腐涂料在我国船舶涂装中的应用
传统的涂料对施工有一定的局限性，在船舶舱室进行施工，主要受到空间狭小、操作不便、通风不畅等的影响，使施工变得复杂化，在使用传统涂料施工时，由于材料的成分包含易燃物质，增加了施工中的危险系数，非常容易出现火灾和中毒事故，船舶的内部一般均是软包覆，这类包覆布和绝缘隔热材料多孔、粗糙，一般涂料一次无法全覆盖，对涂料吸收量大，涂料中的有机溶剂在施工不当时，还可能导致内部基材的封闭，施工完成后，舱室内长期存在涂料气味，不能快速挥发，导致人身体的损害，影响到了舱内人员的工作和生活。当前，普遍使用到的是水性涂料，通过采用这类涂料，能够大大的提高施工效率，可以使涂装施工和其它施工交叉作业，保证了施工进度，水性防腐涂料在船舶舱室中的应用前景非常广阔。虽然当前普遍使用水性涂料，同时这类涂料又具备较好的优势，同溶剂型涂料相比，符合国家环保整体要求，同类产品市场中，产品质量不同，出现了参差不齐的现状，不同的产品不同的特性，只有通过不断研究与开发，才能符合船舶使用。要通过严格的测试标准，才能满足使用要求，要标准中规定，甲醛浓度不能超过1.0×10-5，这一项规定，就会过滤出不合格的产品，因此仅有极少数厂家的产品通过了相应的毒性试验要求。毒性试验按照GJB-3881-1999《舰船用非金属材料毒性评价规程》进行测试，需要一个月左右的时间才能明确毒性试验结果，通过两个月毒性试验的能够在常规潜艇内舱进行涂装施工；通过三个月毒性试验的能够使用到核潜艇内舱涂装，所以为了保证涂料的可靠性，需要满足条件才能使用。
7目前我国水性船舶涂料现状和主要品种
国外对于环保型涂料应用要早于国内，欧美一些发达国家跨国公司已经积累大量的技术，开发出多种水性船舶防腐涂料产品。我国直到20世纪80年代开始接触到水性防腐涂料，但主要是购买国外产品。目前来看，大量使用水性防腐船舶涂料的企业主要是一些合资厂，国内厂家很少使用水性涂料。整体来看，水性防腐船舶涂料主要在对防腐要求不太高的船舶舱室中，特别是机舱和生活区域，对耐腐蚀要求较高的部位，如压载舱等区域，基本上不使用水性涂料。考虑到船舶空间限制，船员在船舶中通常处于较为狭小和封闭环境中，并且操作空间较小，在涂装施工中一旦发生火灾，会导致重大损失。另外，涂料还会被船舱内的绝缘和包覆布等材料吸收，并将其封闭在孔隙中，造成船舱内长时间释放涂料气体，影响到船员正常生活，并且对船员身体造成威胁。而水性防腐涂料施工简单，还能与其他施工阶段同时进行，大幅度提高造船效率。并且当前水性防腐涂料产品均为环保型，对施工人员和船员工作环境有很大改善，而且舱室区域对防腐涂料要求相对其他区域要低。因此，水性防腐船舶涂料具有非常好的应用前景。经过多年的发展应用，目前国内应用在船舶防腐方面的水性涂料有多种体系，根据调查分析。尽管溶剂型与水性涂料相比于传统涂料在环保上有很大的改善，然而国内市场上销售的各类水性涂料质量千差万别，对于海军这种高要求，极少有产品能够满足应用要求。为此，多数企业开始技术攻关，对海军需求的水性防腐涂料进行研究，但在实际测试中，总是不能达到检测目标，特别是甲醛浓度不能高于1.0×10-5。所以，只有极少量的企业能够制备出满足试验要求的水性防腐涂料。
结语
水性船舶防腐涂料在配方方面采用无机材料，因此，在能源消耗方面具有很好的效果，而且，在使用过程中对环境的污染非常小，在施工过程中不需要采取防火措施，这样在施工中具有很好的效率，对环境污染、能源消耗以及施工安全方面都具有很好的效果。海洋化工研究院有限公司最近几年开发了多种水性、低表面处理等环境友好型的船舶涂料，在船舶建造和工业项目中已大量应用，取得了良好的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]郭龙刚,苏伟.浅谈现代船舶涂装的几个问题[J].山东工业技术,2019(20):3-3.
[2]宋笑.水性涂料重防腐应用若干问题探讨[J].涂层与防护,2018,39(9):46-50.
[3]张娟艺,王静.船舶绿色涂装技术发展方向探析[J].中国水运,2018,(06):33-34.
[4]杨锋,林盛昌,张蕾,等.高校船舶涂装实验室设备配备[J].考试周刊,2019,(16):28.