我國工業(yè)防腐涂料及涂裝的現(xiàn)狀與發(fā)展
王 軍 殷憲霞 柳維成
1 前言
20世紀80年代末至今,在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的推動下,工業(yè)防腐涂料及涂拖掛入了高速成長的黃金時期,其市場規(guī)模在各種涂料品種中已經(jīng)僅次于建筑涂料而位居第二位 。 由于受到全球金融危機的影響,我國 涂料產(chǎn)量近幾年有所下滑,2008年涂料工業(yè)年增長率為 10.6%左右,2009年增長率為l4.14%,但其中工業(yè) 防腐涂料仍占相當大比例。我國為拉動內(nèi)需投入4萬億資金,用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、城鎮(zhèn)一體化建設(shè)及新農(nóng)村建設(shè),加上2010年廣州亞運會、上海世博會及全球最大的迪士尼樂園落戶上海等等,都有著巨大的涂料需求,為涂料行業(yè)的復蘇及工業(yè)防腐涂料的快速發(fā)展提供了新契機 。
工業(yè)防腐涂料涉及的范圍十分廣泛,根據(jù)被保護的基材可分為鋼鐵、混凝土、鋁合金等表面用的保護與裝飾涂料;按應用領(lǐng)域可分為海洋工程、汽車、橋梁 、風力發(fā)電、石油化工、機械制造、核電站、家電等各行業(yè)使用的防腐涂料。因此,工業(yè)防腐涂料幾乎涵蓋了各個 領(lǐng)域 。
本文主要介紹了我國石油化工、集裝箱制造及橋梁建設(shè)三個行業(yè)防腐涂料使用情況,并對我國工業(yè)防腐涂料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā) 展趨勢進行了闡述。
2 工業(yè)防腐涂料應用現(xiàn)狀
2. 1 石油化工行業(yè)
石油化工行業(yè)由于腐蝕環(huán)境比較惡劣,因此,防腐涂料在石油化工行業(yè)的用量與其他行業(yè)相比相對較大。包括油田設(shè)施、輸油管線、貯油罐 、海洋平臺 、換熱器、冷卻塔等 。
2.1.1 貯油罐防腐
油罐防腐涂料是石化行業(yè)用量最大的一類涂料 ,根據(jù)油罐內(nèi)壁和外壁接觸的介質(zhì)及環(huán)境不同,對所使用的防腐涂料的要求也不相同, 我國新造油罐大多要求涂層防腐年限在 7~10年。
油罐內(nèi)壁涂料應滿足耐油、耐化學介質(zhì)、抗腐蝕和導靜電要求。根據(jù)油罐內(nèi)部不同腐蝕環(huán)境,采用不同的防護涂層。油罐罐底內(nèi)表面(通常為罐底至罐底以上 1.5米)是石油儲罐內(nèi)腐蝕最嚴重的區(qū)域,通常使用加強的涂層防護,目前使用較多的是環(huán)氧煤瀝青涂料,也有采用玻璃鱗片涂料作為石油儲罐內(nèi)壁涂料。鱗片類防腐涂層的結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料組成可以很好地抑制腐蝕介質(zhì)的滲透,減少襯層和設(shè)備內(nèi)殘存應力,因此可以提高有機高分子防腐層的使用壽命。油罐罐壁區(qū)至油罐頂部區(qū)域目前主要使用的是導靜電涂料防腐涂料,GB6950=2001《石油罐導靜電涂料技術(shù)指標》中規(guī)定油罐內(nèi)壁抗靜電涂層的體積電阻率應低于l08Ω·m,表面電阻率低于109Ω 。在工程應用中,底漆主要采用導電的富鋅涂料,面漆主要有以碳系導電填料 (導電炭黑和石墨等)組成的深色導電涂料和以導電云母、導電氧化鋅等組成的淺色導電涂料。由于碳系導電涂料顏色多為黑色,造成油罐運行過程中局部腐蝕情況的目視檢查比較困難,而且碳系導電填料不易被樹脂潤濕包覆,使用中會發(fā)生遷移現(xiàn)象從而污染油品,已逐步被淘汰,目前使用較多的防腐配套為環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧類淺色導電涂料。
油 罐外壁由于受到如二氧化硫、硫化氫、二氧化氮、氯氣等各種氣體腐蝕,同時要經(jīng)受太陽光照射、溫差變化、雨水及沿海地區(qū)的鹽霧等,要求所用涂料具有良好的耐水性、耐候性、耐化學腐蝕性及三防(防濕熱、防鹽霧、防霉)性能。油罐外壁用防腐底漆較多采用環(huán)氧富鋅底漆、氯化橡膠底漆、環(huán)氧云鐵中間漆等,面漆目前采用較多的是丙烯酸、聚氨酯、氟碳面漆等。
2. 1. 2 輸油管線防腐
管道外壁涂料分為地上和地下兩種。地上管道外壁防腐用涂料與油罐外壁用涂料大致相同,同樣要求涂層具有優(yōu)異的防腐性能及耐老化性能。對于地下管道防腐涂料,由于管道處于土壤溶液環(huán)境下,要求外壁所用涂料耐水、耐酸、耐堿、耐微生物、耐腐爛動植物和耐植物根系穿透性,并且要求且有長效防腐性。目前地下管道外壁防腐采用外涂防護層和陰極保護相結(jié)合,防護層有金屬涂層,如鎳層、鋅層等,還有磷化層等,但迄今仍以有機涂層最為經(jīng)濟有效,應用最普遍。在輸油管線防腐中,我國最早采用原蘇聯(lián)的石油瀝青層技術(shù),對第一條管道即克拉馬依至獨子山輸油管道進行了防護處理,至今該涂層仍在安全運行。到70年代末,石油瀝青是國內(nèi)主要的管道外涂層防護技術(shù)。20世紀80年代中期,國內(nèi)相繼研制開發(fā)了擠壓聚乙烯防護層(2PE)、熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料 (FBE)、焦油瀝青“瓷漆”等技術(shù)。上世紀90年代起,國內(nèi)引進了國際先進的3PE、3PP、雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末(DPS)等技術(shù)。目前國內(nèi)重大的長輸油管道工程項目主要以 2PE、3PE、3PP、FBE和DPS等涂層的應用為主。幾種常用輸油管線外防護涂層性能對比見表1。近年來,無溶劑環(huán)氧防腐涂料 、環(huán)氧玻璃鱗片類涂料及低溫固化環(huán)氧粉末涂料在石油管道防腐方面均有應用,無論是測試數(shù)據(jù) ,還是在國內(nèi)許多火力發(fā)電廠、石油化工廠等廠區(qū)埋地管道上的實際應用,均取得了良好的應用效果。如天津科瑞達涂料化工有限公司生產(chǎn)的環(huán)氧呋喃玻璃鱗片膠泥產(chǎn)品,具有優(yōu)異的耐酸、耐堿性能較好,具有較高抗?jié)B透性,耐煤氣中各種腐蝕介質(zhì)能力強。在首鋼搬遷工程煤氣管道防腐中應用效果良好。北京碧海舟涂料有限公司研究的FBE-III-180系列低溫固化熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料在西氣東輸二線管道工程中也得到成功應用。
2. 1. 3換熱器防腐
換熱器占石油化工廠設(shè)備總量的 1/3以上,占整個設(shè)備投資的19%~40%, 換熱器的運行狀態(tài)關(guān)系到整個裝置能否平穩(wěn)運行,其中腐蝕與結(jié)垢是影響換熱器安全運行的兩大因素。在油氣加工過程中,由于高溫條件下,環(huán)烷酸、硫化物、及其他鹽類對鋼鐵表面具有很強的腐蝕性;另外循環(huán)水中的溶解氧、濃縮鹽、微生物等對鋼鐵造成的腐蝕也相當嚴重。目前,國內(nèi)外使用的換熱器防腐涂料大多為改性環(huán)氧樹脂,如環(huán)氧氨基、環(huán)氧酚醛等。需要在120~C條件下烘干,并需要多道涂裝,在大型裝置上無法使用。因此,開發(fā)一種可常溫固化、施工簡單、耐熱性好、導熱率高及耐腐蝕性強的涂料品種是市場急需解決的問題。
2. 2集裝箱制造業(yè)
2006年以來,隨著中國經(jīng)濟的迅速發(fā)展和海運業(yè)持續(xù)繁榮,集裝箱制造業(yè)也呈迅速發(fā)展態(tài)勢,我國已連續(xù)13年成為世界第一制箱大國。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計:2005年我國集裝箱生產(chǎn)量為232萬TEU,2006年為279.4萬TEU,增長20%;2007年為 350萬TEU,增長25.4%;由于受到金融危機和鋼鐵價格持續(xù)上漲的影響,2008年集裝箱產(chǎn)量出現(xiàn)下滑,基本與2006年持平,使用涂料約28萬噸。集裝箱涂料生產(chǎn)廠家目前主要集中在中涂化工、中遠關(guān)西、Hempel、KCC金剛化工四家,這四家?guī)缀醢鼣埿袠I(yè) 95%以上供應量。
目前,集裝箱防腐配套中通常采用的是環(huán)氧富鋅底漆 (包括車間底漆 ),按集裝箱不同部位的使用特征配套方案有所不同。常用的涂料配套見表2。
伴隨著人們對環(huán)保和健康關(guān)注程度的提高和集裝箱行業(yè)競爭的加劇,集裝箱制造業(yè)對所用涂料的環(huán)保性及其施工性提出了更高的要求。通常不允許含有甲苯和二甲苯,另外對重金屬含量也加以限制。集裝箱行業(yè)目前通用標準 JISK5674(無鉛無鉻防銹涂料)中對重金屬含量作了規(guī)定。該標準依據(jù)美國的Code of Federal Regultion 1302.3 的規(guī) 定,將鉛含量上限定為600×10-6,并在大量分析實驗的基礎(chǔ)上將鉻含量定為 300×10-6。這給集裝箱涂料行業(yè)用涂料提出了更高的要求。
國際集裝箱者協(xié)會在1992年2月召開了專業(yè)會議,提出開發(fā)、生產(chǎn)和應用水性集裝箱涂料的建議。在集裝箱涂料水性化研究方面,Hempel、Mega、Chugoku、Kansai等涂料公司起步較早。如Hempel涂料 公司已研制成功水性環(huán)氧富鋅底漆、水性環(huán)氧中間漆 、水性丙烯酸面漆等。意大利Mega涂料公司研制的的水性集裝箱涂料如Megamar170水性環(huán)氧磷酸鋅底漆與Megamar200丙烯酸面漆配套已應用于集裝箱涂裝中。2004年,我國維新制漆集團深圳公司與中集集團合作開發(fā)的水性集裝箱內(nèi)外側(cè)涂料配套體系分別通過了美國F.D.A的認可和國際集裝箱標準化委員會規(guī)定的K.T.A實驗室認證。至2007年底,深圳維新制漆廠已為中集集團生產(chǎn)了 ISO ICC型集裝箱 1000TEU,約10t各種水性集裝箱涂料。2008年3月在世界箱東會議上,美國 Valspar公司提出新的水性集裝箱涂料配套方案,該方案全部采用水性單組分涂料,省去了富鋅底漆,宣稱該配套能達到5年防腐要求。2008年,Hempl、中涂化工、關(guān)西等都加大了對水性集裝箱涂料的研究開發(fā)力度,并在3000只TEU集裝箱上進行了試涂。
目前,阻礙集裝箱涂料水性化的原因主要有兩個方面:一方面是箱廠沒有與水性集裝箱涂料工藝相適應的噴涂設(shè)備和加熱烘干設(shè)備 ,要使國內(nèi)大部分集裝箱生產(chǎn)線進行水性化改造,尚需較長時間;另一方面是由于目前集裝箱生產(chǎn)效率較高,單線每天產(chǎn)量最高達到300TEU以上,而水性涂料的干燥速度難以適應快速生產(chǎn)節(jié)奏。涂料是否能在集裝箱行業(yè)得到大范圍推廣應用 ,尚需較長時間的研究 。
在集裝箱涂裝工藝方面,各集裝箱制造商紛紛探討多元化的涂料方式,中集集團于2007年研制并投入使用車間底漆輥涂生產(chǎn)線和全自動涂裝生產(chǎn)線。底漆輥涂生產(chǎn)線原理和PCM的涂裝方式類似,減少了涂裝中溶劑的加入量,并大大減少了涂裝時的涂料損耗。全自動噴涂生產(chǎn)線則打破過去手工噴涂工藝,采用機械手自動噴涂,大大節(jié)省了噴涂時間,提高涂裝效率。雖然目前這兩種工藝尚需進一步完善,但它代表 了未來集裝箱涂裝技術(shù)的發(fā)展方向。實現(xiàn)涂裝工藝現(xiàn)代化 、自動化 ,可以大大節(jié)省勞動力成本,真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)和快速 發(fā)展。
2.3橋梁建設(shè)
鐵路和公路橋梁用涂料包括新建和維修保養(yǎng)兩個系列。根據(jù)橋梁所處地理位置和腐蝕環(huán)境的不同, 所選擇的防腐配套也有所不同。目前,新建橋梁防腐配套方案設(shè)計依據(jù)標準有:ISOl2944 《鋼結(jié)構(gòu)防護涂料 系統(tǒng)的防腐蝕保護》 (Corrosion Protection of Steel Structures by Proctive Paint Systems); JT/T 722-2008《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防 腐涂裝技術(shù)條件》TB/T 1527-2004《鐵路鋼橋保護涂裝》等 。
在橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐保護中,金屬噴涂 (鋅 、鋁或鋅鋁合金 )、水性富鋅底漆、無機富鋅底漆及環(huán)氧富鋅底漆是經(jīng)常采用的防腐底涂層。采用金屬熱噴涂對鋼結(jié)構(gòu)進行防腐保護的措施,在國內(nèi)外已經(jīng)有幾十年的成功應用經(jīng)驗。美國聯(lián)邦公路管理局FHWA-RD-96-058報告中指出,熱噴涂至少可以保證30年的有效使用期。英國標準BS5493中規(guī)定無論何種環(huán)境,防腐年限在15 年以上主張采用金屬噴涂防腐 (如噴鋅、噴鋁)。在英國新建的橋梁中,90%以上采用熱噴涂金屬鍍層和防腐蝕涂料結(jié)合的保護方案。我國于1997年對熱噴涂國家標準 進行了修訂 ,即GB/T9793—19976《金屬和其它無機覆蓋層一熱噴涂鋅、鋁及其合金》。我 國交通部 JTJ041—2000 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》和鐵道部 TB/T 1527-2004 《鐵路鋼橋保護涂裝》中明確規(guī)定以熱 噴涂 為鋼橋 梁防腐蝕的有效方法。 在鐵路鋼橋上 ,我國一直推薦在鋼梁和箱梁上蓋板應用噴鋅/噴鋁和有機涂料相結(jié)合的復合保護 。從20世紀90年代開始,我國先后有十幾座橋梁鋼結(jié)構(gòu)應用該涂裝方案,如 浙江千島湖南浦大橋、香港青馬大橋、海南瓊州大橋及舟山桃天門大橋等。
富鋅底漆包括水性無機富鋅底漆和溶劑型富鋅底漆兩類,其中溶劑型富鋅底漆又分為醇溶型無機富鋅底漆和環(huán)氧富鋅底漆兩種。水性無機富鋅不含有機溶劑 ,屬于綠色環(huán)保型涂料。據(jù)美國國家航空航天總署 (NASA)報告 ,在各類富鋅 涂料中,耐腐蝕性最佳的為水性無機富鋅涂料,它在海洋大氣條件下的使用壽命至少為25年。醇溶性無機富鋅底漆是目前國內(nèi)長效重防 腐配套體 系中應用最多的底漆,但在使用過程 中存在不能一次噴涂太厚,否則漆膜會產(chǎn)生龜裂問題。環(huán)氧富鋅底漆施工性較好,對底材的表面處理要求較低,表面清潔度達到 Sa2.5級 ,局部只能手工處理 的 部位 (St3級 )也可以使用,粗糙度要求Rz40~60vm。溶劑型富鋅底 漆優(yōu)異的施工性和耐腐蝕性被廣大用戶所接受,近年來在國內(nèi)諸多橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝中得到廣泛應用,如廈門海滄大橋和萬州鐵路長江大橋采用的是環(huán)氧富鋅底漆+環(huán) 氧云鐵中間漆+聚氨酯面漆 (丙烯 酸聚氨酯 、氟碳涂料 )的防腐配套 。
熱浸鍍鋅也是鋼構(gòu)橋梁重要的 防腐處理工藝,主要針對橋梁的較 小部件,比如鋼護欄、燈桿等。然 后再以環(huán)氧云鐵和聚氨酯面漆進行雙重系統(tǒng)的保護處理。在橋梁上使用熱鍍鋅工藝最多的懸素 、吊素和 斜拉鋼絲。
目前,國內(nèi)橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐用面漆氯化橡膠、高氯化聚乙烯、丙烯酸聚氨酯,氟碳涂料及聚有機硅氧烷涂料幾類。實踐發(fā)現(xiàn) ,以氯化橡膠涂料及高氯化聚乙烯涂料做面漆的配套涂層,經(jīng)2~3年使用涂層發(fā)生粉化,因此,性能更優(yōu)越的丙烯酸聚氨酯 、氟碳涂料、聚有機硅氧烷涂料將在未來橋梁防腐中作為主要防腐面漆使用。表2列出為我國橋梁鋼結(jié)構(gòu)各部位主要的防 腐涂裝配套體系。
橋梁的維護保養(yǎng)比新建橋梁防腐涂裝復雜得多。橋梁的維護通常由于受到環(huán)境污染、噪音、交通、季節(jié)及作業(yè)時間的限制 ,所以其維護難度很大。經(jīng)歷了幾十年的使用, 我國大部分鐵路鋼橋進入維修期, 涂層已出現(xiàn)不同程度的銹蝕、粉化及脫落現(xiàn)象。我國既有鋼橋以前大部分采用的是醇酸類涂料進行防腐,所以如果采用目前常用的防腐涂裝配套,會出現(xiàn)咬底 、附著力不好等配套性差的問題,具有一定的困難,目前較多使用一種弱溶劑型環(huán)氧涂料 (界面涂料)對新舊涂層進行過渡的方法。
其他行業(yè)如冶金 、風力發(fā)電、 機械制造、汽車、港口機械及核電站建設(shè)等領(lǐng)域均需大量工業(yè)防腐涂料,防腐涂料在這些行業(yè)的應用情況不再一一列舉。
3 工業(yè)防腐涂料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
改革開放30年來,我國工業(yè)防腐涂料的水平有了長足的進步。不斷開發(fā)出高性能的涂料品種,并陸續(xù)在國家大型工程中得到應用。但整體水平與國外相比,仍有較大的差距,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
一是生產(chǎn)企業(yè)多、規(guī)模小、分布廣、效益低 。無法與國外大公司競爭。一些小的涂料企業(yè)應考慮如何提高產(chǎn)品的競爭力和盈利能力 。國家的相關(guān)扶持政策并不等于小企業(yè)的“保護傘”,涂料企業(yè)也應及時調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu),提高生產(chǎn)效率,規(guī)范管理模式,提高產(chǎn)品品質(zhì)。
二是涂料生產(chǎn)企業(yè)自主創(chuàng)新能力相對不足 ,缺少核心競爭力。國內(nèi)涂料企業(yè)要想在重防腐領(lǐng)域有更大的作為 ,當務(wù)之急是提高技術(shù)創(chuàng)新能力,開發(fā)出更多符合時代要求的環(huán)保、節(jié)能、性價比高的個性化新產(chǎn)品 ,從而提高企業(yè)自身的核心競爭力。
三是涂料生產(chǎn)企業(yè)專業(yè)化程度不高,配套不全。大多數(shù)涂料生產(chǎn)廠生產(chǎn)的涂料品種很多,但針對防腐的某一特定市場往往不能提出合理科學的配套。另外,部分國內(nèi)涂料生產(chǎn)企業(yè)對涂料施工環(huán)節(jié)、施工現(xiàn)場的技術(shù)指導和技術(shù)服務(wù)重視程度不夠。因此,企業(yè)還應在這些方面加大力度,走產(chǎn)品專業(yè)化,服務(wù)專業(yè)化的道路。
四是涂料生產(chǎn)企業(yè)往往比較重視對產(chǎn)品性能的研究 ,而對涂料配套體系和施工工藝研究不足。因此,企業(yè)應在涂料施工方面大下功夫,要從涂料涂裝一體化的理念出發(fā),重視對涂料施工階段的研究,不斷優(yōu)化和提升產(chǎn)品的綜合性能,提高涂料配套體系的科學性和合理性,適應不同腐蝕環(huán)境的要求 。
五是標準化水平低。近年來,有關(guān)防腐涂料的行業(yè)標準相繼出臺,目的是使工業(yè)防腐涂料行業(yè)健康、科學地發(fā)展。但有些企業(yè)對標準重視程度不夠,對標準的法律意義及其嚴格性不了解 。在生產(chǎn)與應用中,不按行業(yè)標準執(zhí)行,炒作概念,說明書與產(chǎn)品質(zhì)量不符等現(xiàn)象,迷惑用戶。另外,有些行業(yè)標準的權(quán)威性、代表性及嚴格性不夠,不能代表產(chǎn)品真實水平等問題。這些問題不解決,對我國防腐涂料行業(yè)持續(xù)、健康地發(fā)展將是極大的障礙。
六是品牌建設(shè)力不夠。涂料企業(yè)應加大對自身涂料品牌的建設(shè),加大全國范圍的影 響力打造。企業(yè)在開辟市場的同時,擴大品牌的影響力,并以品牌影響力作為銷量的支持,相輔相成,這樣企業(yè)才能更快的發(fā)展。
4 工業(yè)防腐涂料未來發(fā)展方向
根據(jù)報道,到2020年,我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,在國家減排總體目標下,污染排放嚴重的傳統(tǒng)溶劑型涂料在工業(yè)領(lǐng)域的比例勢必會逐年降低。如何降低涂料行業(yè)VOC排放,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,尋找一條適合中國預料產(chǎn)業(yè)的“低碳”經(jīng)濟發(fā)展路線,將成為2010年,乃至國家“十二五”規(guī)劃中對于涂料產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展尤為關(guān)鍵的措施。工業(yè)防腐作為涂料產(chǎn)業(yè)一個重要組成部分,應積極推動節(jié)能減排目標的實現(xiàn) 。因此,高性能、低能耗和低污染的新型涂料品種仍然是工業(yè)防腐行業(yè)的重要發(fā)展方向。
4.1 水性工業(yè)防腐涂料
水性防腐涂料近年來被越來越多地關(guān)注,作為一種低污染的綠色環(huán)保涂料,將成為未來世界涂料市場主角。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國工業(yè)防腐涂料年需求量在170萬噸左右,其中可由水性工業(yè)防腐涂料替代的達100萬噸。可廣泛應用于石油化工、汽車、鐵路、船舶、集裝箱等各個領(lǐng)域而這些領(lǐng)域以前全部使用溶劑型涂料,每年的有機溶劑揮發(fā)量達80萬噸,資源浪費達30多億元,不僅帶來巨大的環(huán)境危害,也浪費了大量的資源。因此,在“綠色環(huán)保 、節(jié)能減排”的大背景下,采用水性工業(yè)防腐涂料勢在必行。
我國水性工業(yè)防腐涂料研究起步較晚,在應用中仍存在一些問題,主要表現(xiàn)在:水性防腐涂料由于干燥速度較慢,不能滿足生產(chǎn)線快速流水作業(yè);水性防腐涂料在橋梁、鐵路、戶外鋼結(jié)構(gòu)防腐等方面均有應用要求,目前國產(chǎn)水性防腐涂料某些性能達不到同類溶劑型防腐涂料水平;水性防腐底漆及配套性研究欠缺。與國外相比,也存在一定差距。在汽車涂裝方面,歐洲和北美國家在中涂和金屬底色漆方面均已水性化 ,水性罩光清漆已部分被使用,但國內(nèi)此方面報道較少 。
4.2 粉末涂料
粉末涂料是一種省能源、省資源、低污染的環(huán)保型涂料。由于世界各國對能源的需求越來越大,降低能源消耗,保護環(huán)境成為主要的發(fā)展方向。因此,開發(fā)可低溫固、高耐候性、裝飾性強及可薄涂的粉末涂料將是今后的主要發(fā)展方向。
另外,聚酯粉末涂料目前主要用固化劑為TGIc(三縮水甘油異氰脲酸酯 )。由于其具有一 定毒性,歐美等國家近年來 已逐漸取消對其使用, 用羥烷基酰胺(HAA)、四甲氧基甘脲及低環(huán)氧化合物等。還出現(xiàn)了近紅外及紫外固化粉末涂料,其優(yōu)點是降低固化溫度、提高固化速度。而我國在這些方面相關(guān)報道較少,將成為今后粉末涂料的主要研究方向。
4.3 高固體份涂料
高固體份涂料 (HSC)通常指的是體積固含量 (V%)60%或重量固含量 (w%)在 以上的涂料。隨著環(huán)保要求的日益增高高固體份涂料市場需求量越來越多。高固體份涂料是目前發(fā)展最快,應用量最廣的涂料品種之一。近年來,聚有機硅氧烷、聚天門冬氨酸酯及無溶劑環(huán)氧涂料等高固體份涂料均已在重f厝領(lǐng)域得到應用,將是未來主要的防腐涂料品種。噴涂聚脲彈性體技術(shù) (spray Polyurea Elastomer,簡稱 SPUA)是適應環(huán)保要求而研究開發(fā)的另一種新型無溶劑、無污染的噴涂料施工和防腐技術(shù),具有廣闊應用前景,將成為今后行業(yè)重點研究的熱點。
高固體份涂料由于其施工性能及所需的施工條件與現(xiàn)有溶劑型涂料基本相同,將在今后工業(yè)防腐領(lǐng)域應用中占重要比例。因此,今后的主要研究方向是如伺提高這些產(chǎn)品的固體含量到70%以上,這樣可以有效減少溶劑揮發(fā)量的1/4左右。
4.4 低表面處理涂料
在鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝中,為了保證涂層防腐質(zhì)量 ,需要對鋼結(jié)構(gòu)進行噴砂前處理,通常要達到Sa2.5級 。使整個工程造價大幅提高 (噴砂前處理占整個工程 30%~40%),同時也會造成強烈的粉塵和噪聲污染。另外,近年來,國內(nèi)外大量海上工程建筑、橋梁、電力鐵塔等進入維修期,需要對舊有涂層進行重新涂裝 。而在這些已建鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行噴砂處理難度太大,通常使用人工除銹進行表面處理 ,很難達到sa2.5級。因此開發(fā)對涂裝前鋼結(jié)構(gòu)表面前處理要求等級較低的低 處理涂料且有十分重要的意義 。早期發(fā)展的低表面處理涂料防腐壽命低,不利于環(huán)保。隨著科學的發(fā)展,低表面處理涂料將向多功能、長效防腐、節(jié)能環(huán)保及施工簡單等方向發(fā)展。