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我國防腐涂料的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

發(fā)布時間:2023-05-16 12:11:13 人氣:540

防腐涂料包括工業(yè)防腐涂料、船舶涂料和集裝箱涂料。據(jù)估算,2002年我國由于腐蝕造成的經(jīng)濟損失約5000億元,因此防腐涂料發(fā)展速度很快,其市場規(guī)模僅次于建筑涂料。2002年中國防腐涂料總產(chǎn)量53萬噸,其中工業(yè)防腐涂料產(chǎn)量25萬噸,銷售額50億元;船舶涂料產(chǎn)量16萬噸,銷售額30億元;集裝箱涂料12萬噸,銷售額22億元。


現(xiàn)狀:多種新型、特種防腐涂料被開發(fā)和推廣

  工業(yè)防腐涂料大量應用石油化學工業(yè),主要用于輸油輸氣管道防腐、化工廠設(shè)備裝置、地坪及城市污水處理等。近年來,我國工業(yè)防腐涂料在傳統(tǒng)防腐涂料的基礎(chǔ)上開發(fā)了許多性能優(yōu)良的新型防腐涂料,如高固體分涂料、長效防腐涂料、磷片防腐涂料、粉末涂料、無溶劑涂料、水性防腐蝕涂料、含氟涂料等。此外,也開發(fā)了一些特種防腐涂料品種如高溫防腐涂料、抗靜電涂料、高彈性涂料、無毒涂料等。

  氯化高聚物防腐涂料具有良好的對水和氧氣的屏蔽效果,目前仍是防腐涂料中的一大品種。常用的氯化高聚物有氯化石蠟、氯化橡膠、氯化聚烯烴(聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯、氯磺化聚乙烯等)。最近國內(nèi)也推出氯醚樹脂(氯乙烯/乙烯異丁基醚共聚物),該樹脂制成的涂料避免了普通氯化高聚物涂料需引入增塑劑引起的長久散失而使涂膜變脆現(xiàn)象,耐久性得到提高。

  環(huán)氧涂料即環(huán)氧富鋅底漆,采用鋅粉作防銹顏料配制而成,而常用作臨時底漆、工廠維修和船舶進塢的維護底漆。以少量硅酮樹脂與環(huán)氧樹脂混合可制成耐熱防腐涂料。加入不銹鋼粉末可制成具有耐磨性和耐鹽霧性的環(huán)氧涂料。酚醛改性的環(huán)氧粉末涂料可提高耐酸性。在環(huán)氧涂料中引入微細片狀玻璃粉填充料可制成優(yōu)良防滲透效果的重防腐涂料。采用復合鐵鈦粉作防銹顏料制成的環(huán)氧涂料,具有多種色彩,性價比高。

  無機富鋅底漆有溶劑型和水性型兩類。前者是以硅酸鈉為基料,后者是以正硅酸乙酯為基料的。以正硅酸乙酯與鋅粉(質(zhì)量含量為70%~90%)制成的富鋅涂料,鋅粉具有陰極保護作用,所以該涂層有好的耐熱性、耐磨性和耐溶劑性,同時有強的防銹性。其缺點是涂膜韌性差,往往需加一些有機樹脂進行改性。例如一種耐高溫、重防腐的新型涂料—HWE型無機硅酸鋅底漆已開發(fā)成功。

  聚氨酯涂料按包裝形式可分為單組分濕固化聚氨酯涂料和雙組分聚氨酯涂料兩類。單組分濕固化聚氨酯涂料為異氰酸基的預聚物,其優(yōu)點是使用方便,可以避免現(xiàn)場配制的麻煩;缺點是色漆制造比較復雜,需要特殊的工藝方法,成品的儲存期限一般也較短。雙組分聚氨酯涂料包括多羥基組分與多異氰酸酯兩組分,在使用前將兩組分混合,由多羥基組分中的羥基與多異氰酸酯組分中的異氰酸根反應而交聯(lián)成膜。其優(yōu)點是耐熱、耐水和耐油性良好,缺點是耐堿性較差。

  高固體分涂料是工業(yè)防腐涂料的發(fā)展方向。目前,國外已研制出固體質(zhì)量含量很高(達95%)的防腐涂料,該涂料性能優(yōu)越,已在油氣田及水電工業(yè)中得到應用,并取得很好效果。國內(nèi)有研究報道,采用改性環(huán)氧和聚氨酯預聚物制備的高性能、高固體分涂料其固含量達97%,涂料一次涂敷厚度在150μm以上,同等條件下涂層中針孔數(shù)量比普通防腐涂料少2/3以上。另外它與普通防腐涂料相比有以下優(yōu)異性質(zhì),可揮發(fā)成分含量極小,高壓下抗?jié)B透性強;固化時間短,涂層光滑致密,抗沖擊強度好;具有良好的抗流掛性質(zhì),施工工藝性能較好。


趨勢:無污染、無公害、節(jié)省能源、經(jīng)濟高效

  防腐涂料總的發(fā)展趨勢是在現(xiàn)有涂料的成果基礎(chǔ)上,遵從無污染、無公害、節(jié)省能源、經(jīng)濟高效即所謂“4E”原則。

   防腐涂料技術(shù)整體設(shè)計的無公害化。即在研發(fā)時應考慮到涂料自身的組成成分(成膜物質(zhì)、防腐顏料、溶劑及助劑)、原材料的合成及涂料生產(chǎn)過程、基材預處理過程、施工過程等整體的無公害化。

  無公害或低公害的水性、高固體分、無溶劑及粉末防腐涂料的推廣。

  無機富鋅涂料是水性防腐涂料的重要品種,主要用作底漆,具有優(yōu)異的防腐性能。高固體分與無溶劑涂料體積固含量在60%或質(zhì)量固含量在80%以上的涂料稱為高固體分涂料。高固體分涂料是近幾年來低污染涂料中發(fā)展最快、應用最廣的品種,目前已有向固含量100%即無溶劑涂料推進的趨勢。無溶劑涂料又稱活性溶劑涂料,對環(huán)境污染少,無溶劑體系通常粘度較高,需采用特殊的施工工具和工藝,尚在發(fā)展之中。噴涂聚脲彈性體技術(shù)(SPUA)是國外近年來為適應環(huán)保要求而研制開發(fā)的一種新型無溶劑、無污染的噴涂施工技術(shù),目前國內(nèi)也有相應的技術(shù)開發(fā)出來,是前景較為廣闊的防腐技術(shù)。粉末涂料在防腐工程上常用的是環(huán)氧粉末涂料,其耐沖擊性及吸濕性方面有待改善和提高。國內(nèi)生產(chǎn)的管道防腐環(huán)氧粉末涂料在貯存穩(wěn)定性及涂覆施工性方面,與國外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品相比尚有一定差距。環(huán)氧粉末涂料是新建管道防腐工程的首選防腐涂料品種。低溫固化樹脂的應用日趨普及,超耐候性樹脂的耐久性進一步提高,出現(xiàn)了聚酯/丙烯酸粉末涂料等混合型新品種,還開發(fā)出了超耐候性和超耐久性的氟樹脂粉末涂料以及180~200℃/20min固化條件的用多異氰酸酯固化的羥基氟樹脂粉末涂料。在固化劑的使用方面,歐美近年已逐漸取消了有毒的TGIC(異氰脲酸三縮水甘油酯)的應用,改用羥烷基酰胺等。

  防腐涂料向高性能及多功能化方向發(fā)展。有機硅改性聚氨酯和有機氟改性聚氨酯涂料、氟樹脂涂料等高性能涂料是防腐涂料發(fā)展的另一重要方面。發(fā)展趨勢是對使用壽命長要求達到10年甚至15年以上,而且適用非常苛刻的腐蝕環(huán)境。防污涂料的防污壽命在5年以上。多功能防腐蝕涂料也迅速發(fā)展,如太陽能屏蔽防腐蝕涂料、阻尼防腐蝕涂料、耐候防腐蝕聚氨酯涂料、可剝性防腐蝕涂料、阻燃導靜電耐溫防腐蝕涂料等。

  加強涂料和涂裝一體化的質(zhì)量管理體系。完整的涂料技術(shù)開發(fā)、施工和服務(wù)管理體系是獲得預期防腐目標的基本保證。一個程序化的涂料開發(fā)和生產(chǎn)過程管理、合格的人員培訓和認證管理、涂裝現(xiàn)場的管理體系的建立和完善,是我國防腐涂料領(lǐng)域面臨的巨大挑戰(zhàn)。


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