许传文
扬州中远海运重工有限公司,江苏 扬州 225200
摘要:水性环保涂料已发展成为加快现代海洋环保工业、减少海洋环境污染、实现海洋生态环境与自然资源综合利用之间协调发展的主要环保材料。水性涂料与燃烧、爆炸不相容,可与其它涂料配合使用,提高造船效率。
关键词:水性防腐涂料;船舶涂装;应用
引言
水石油涂料它是一种高科技的天然水溶剂水涂料,它可以大大减少资源的浪费,减少有机物和挥发物的大量排放,有效率的保护环境。在施工中,该操作方法简便易行,大大提高了施工工作效率。随着现代科技的不断发展,水性涂料将在我国船舶施工涂料中继续得到广泛应用。
1 水性防腐涂料的分类
水性涂料可分为水稀释涂料、水乳液涂料和乳液涂料,不同品种具有不同的优点和特点。
1.1 乳液型涂料
乳化聚酯树脂主要用途是一种油溶性树脂聚合物乳化剂通过利用机械乳化作用原理来迅速强制树脂分散,使其部分能迅速溶解在水中。传统的塑胶成膜加工方法比较保守,乳化剂不直接参与整个成膜加工过程,主要以一种游离的成膜形式直接存在于塑胶膜中,这样就会直接导致塑胶膜的化学耐水性和膜的耐腐蚀性不能充分发挥,性能不够好。随着应用技术的持续更新和不断改进,乳化剂应用技术也有了新的技术发展。
1.2 水乳胶型涂料
水性乳胶涂料的加工制备较为复杂,主要以树脂为主,采用水性乳液聚合的化学原理即可完成。随着技术的不断更新和产业发展,乳液聚合材料技术已经有了新的应用概念,其发展前景相对乐观。乳液聚合剂技术的两种主要聚合形式分别是均相乳液聚合和非均相乳液聚合。前者主要用途是通过一次性进行乳液聚合;后者显然是一种新型的方法。虽然它刚刚开始出现,但已经被广泛推广了。逐步研究实现的壳层乳液聚合在一种理论上又可被称为核-壳乳液聚合。其问题根源主要在于聚聚丙烯酸酯涂料乳胶类油漆、苯丙酸酯涂料及其与之相关的化学改性涂料产品。杂化树脂乳液聚合技术是20世纪90年代末逐渐发展壮大起来的一项创新技术,是改性树脂溶剂制备和塑料改性树脂技术的重要延伸。这类制造工艺的主要代表材料是环氧改性聚酯树脂,包括环氧树脂、醇酸树脂、聚氨酯改性树脂等多种相关材料产品。
1.3 水可稀释型涂料
水溶性涂料本身不能形成水溶性。需要将y溶解在树脂溶液中,树脂溶液是高固溶体。在原材料的生产中,各种颜料和助剂充分分散,以保证它们在原材料中的均匀性。该溶液在盐基的作用下,借助于水溶性溶剂进入水中。将特定的亲水性基团引入分子结构中,形成能在水中迅速溶解的稀释剂。该材料体系中,高酸值或亲水性基团的树脂主要用于电泳底漆或浸渍漆,很少用于风干漆的制备。在大多数应用情况下,低于硅酸值的有机水溶性硅酸树脂主要是通过对其核壳层的结构氧化制备的。在工业制备树脂过程中,利用多种胺基酸中和剂的原理成功制备了能满足要求的各类树脂,如超高饱和树脂聚酯、醇酸树脂、聚氨酯等。酸值树脂单体被彻底性的分散和完全聚合,以保证它们被接枝到目标分子链和树脂被接枝。能在水中融合形成分散状的效果,形成一种水溶性聚酯树脂,这种基于核壳核心结构自身的乳化融合技术其实是一种高科技融合技术,可以有效降低亲核疏水性基团的脂肪含量,核心结构层和壳层之间可以在一定量的程度上融合形成了相互补性的优势,保证了这种材料的化学稳定性和性能全面性,使其化学性能更加稳定。
2 船舶涂料发展趋势
近年来,国家对环境保护提出了越来越高的要求,建立资源节约型社会,实现可持续发展势在必行。船舶涂料也开始促进环境保护。油漆作为一种传统的化工产品,不可避免地会对环境造成一定的污染。
然而,随着新技术的应用船舶绿色涂料已逐渐取代低固含量涂料,环保型水基性防腐涂料已开始在我国东南沿海地区广泛应用。特别是在我国高端水性涂料产品市场,绿色环保的船舶水性涂料已经逐渐成为市场主流产品,整个防腐涂料产业体系已经开始朝着高端水性涂料的发展方向快速发展。为了能够满足环保的技术要求,与涂料相关的装饰颜料已经开始被一些环保装饰材料所逐渐取代。
3 水性船舶防腐涂料发展存在的主要问题
(1)功能不够。水性防腐涂料因其环保性能在我国得到了广泛的应用,但其他性能仍存在明显不足,如防污性能差、易受污染、抗凝结、抗霉性能差等。
(2)种类不多。选择范围小,配套产品不成熟,产品整体性能不稳定。为了达到施工标准,需要创新和改进。在目前我国大型船舶专用水性涂料的生产设计研制开发中,这项关键技术还没有完全成熟,整体上还只是处于前期起步准备阶段。目前我国市场上环保合格的油漆产品不多,生产经营范围主要指的是各种防锈涂料底漆和防腐面漆。与其他使用涂料产品底漆相比,该产品底漆整体性能仍然存在一些性能不稳定的问题,除使用水性无机漆和硅酸锌涂料底漆外,其他种类底漆主要可应用于在流水线以上,但不能完全形成完整生产产业链条。面漆施工采用大型单组分工艺体系,施工面漆产品主要功能集中应用在大型机舱和旅客甲板上。
(3)施工性能问题。我国对于水性防腐涂料的市场应用比较广泛。在正常使用情况下,涂层的耐热性能控制只能在零度室温下正常快速施加,因此这种涂层不能在任何船舶船体表面上快速正常挥发,这影响了固化前表面的外观。
4 水性防腐涂料在船舶涂装中的应用
国外环保涂料的应用比我国要早。欧美发达跨国公司积累了大量的技术,开发了各种水性海洋防腐涂料。目前,使用水性海洋防腐涂料的公司主要是合资企业,一般来说水性船舶防腐涂料主要是应用于船舶舱内,特别是在一些船舶内部机房和船员生活区,如船舶压载机机舱等,用于耐酸碱腐蚀防水性能较高的船舶部件。考虑从小到大型船舶的操作空间受限制,船员通常需要处于狭窄的半封闭的操作环境中,操作时的空间较小。在施工进行过程中一旦现场发生重大火灾,将造成巨大的损失。此外,油漆会被机舱内的绝缘和涂层材料吸收并被密封在毛孔中,导致油漆气体长时间在机舱内释放,影响机组人员的正常生活,对机组人员的健康构成威胁。而水性防腐涂料使用简单,可以与其他船舶施工阶段同时配合进行,大大提高船舶作业效率。目前国内水性防腐涂料各类产品倾向环保,船员和室内施工人员的日常工作生活环境已经得到了很大程度改善,而其他室内施工区域对水性防腐涂料的环保要求相对较低。因此,水性防腐涂料行业具有良好的国际应用发展前景。
与传统环保涂料相比,溶剂型环保涂料和水性涂料在环保质量方面已经有了很大的进步提高,目前市场上正在销售的各种水性涂料的产品质量水平相差很大,很少可能有一个产品质量能真正满足实际应用者的要求。为此,部分企业已经开始积极研究使用海军部门要求的各种水性防腐涂料,只有极少数企业才能制备出满足水性防腐涂料的试验要求。
3 结语
水性溶剂低碳环保,符合目前当今世界经济可持续发展的基本要求,有利于生态环境和自然生态圈的保护,具有非常重要的社会现实意义。随着现代科学信息技术的迅速进步发展,人们对生态环境资源保护的重视意识越来越强,对健康的要求越来越高,环境保护的法律法规也会越来越完善。低碳、环保、高效节能已成为船舶工业发展的重要课题,水性涂料因其所用材料防水特性而且安全,改变了过去易燃易爆的情况,使船舶施工管理可以同时在水进行,提高了船舶施工管理效率和生产质量。水性涂料的快速发展和不断完善必将在我国船舶专用涂料制造行业中不断赢得全球领先的市场竞争力和地位。
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)
[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(09)
作者简介:
姓名:许传文(1986年7月)性别:男;民族:汉族;籍贯:辽宁省东港市;职称学历:本科,助理工程师;研究方向:防腐工程。