水性防腐涂料在船舶涂裝中的應(yīng)用探析

摘 要：隨著海洋事業(yè)的不斷發(fā)展，船舶的安全性受到人們的普遍關(guān)注，船舶防腐涂裝能夠有效保護(hù)船舶，實(shí)現(xiàn)安全航行。文章主要通過對(duì)船舶涂裝水性防腐蝕涂料發(fā)展概況的分析，進(jìn)一步提出在船舶涂裝中的應(yīng)用效果，以此提升船舶美觀與安全性。

關(guān)鍵詞：防腐蝕涂料；水性涂料；船舶涂裝

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，使各行業(yè)有了長足的進(jìn)步，高科技產(chǎn)品層出不窮，為人們的生活提供了極大的便利。近年來，隨著石油資源日益短缺和人的環(huán)保意識(shí)不斷提高，涂料行業(yè)也已經(jīng)向環(huán)保和節(jié)約能源的方向慢慢發(fā)展，各類新型材料得到快速推廣與應(yīng)用，特別是融合了現(xiàn)代高科技的高固體分涂料、無溶劑涂料、水性涂料等成為涂料發(fā)展的主要內(nèi)容，在眾多涂料中，水性材料憑借自身安全性的優(yōu)勢，在涂料領(lǐng)域受到廣泛研究與推廣，成為行業(yè)的領(lǐng)軍熱點(diǎn)。我國海洋事業(yè)的發(fā)展，使船舶制造不斷增多，國產(chǎn)化程度越來越高，在船舶生產(chǎn)過程中，為了保證美觀，防止腐蝕，需要使用到大量涂料進(jìn)行美化，要想使人們更加安全的體驗(yàn)，就需要在環(huán)保上下功夫，針對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)涂料施工不便、黏度較高、有機(jī)溶劑多等劣勢，環(huán)保涂料有了更廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)材料在涂料施工時(shí)，需要長時(shí)間的進(jìn)行干燥，這個(gè)環(huán)節(jié)中就會(huì)導(dǎo)致有機(jī)溶劑揮發(fā)，使資源浪費(fèi)并污染了環(huán)境，不安全因素較多，火災(zāi)隱患的風(fēng)險(xiǎn)幾率相當(dāng)大，對(duì)施工與使用人員的身體造成危害，水性涂料已經(jīng)完全代替了溶劑型產(chǎn)品，專門用在船舶涂裝工程施工中，推廣與使用對(duì)未來發(fā)展是有非常重要意義的。

1 水性防腐涂料的分類和發(fā)展

水性涂料由于構(gòu)成的不同，可以分為水可稀釋型涂料、水乳膠型涂料和乳液型涂料多種，不同的品種有不同的優(yōu)點(diǎn)與特征。

1.1 水乳膠型涂料

水乳膠型涂料制作較為復(fù)雜，主要是使用了樹脂，通過乳液聚合的原理制作完成的。在當(dāng)前，技術(shù)的更新與發(fā)展，乳液聚合技術(shù)有了全新的概念，其發(fā)展前景較為樂觀，在不斷發(fā)展過程中，已經(jīng)被各行業(yè)普遍認(rèn)可，技術(shù)在建筑、工業(yè)防護(hù)等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用與推廣，其延伸產(chǎn)品豐富多樣。乳液聚合技術(shù)主要由均相乳液聚合和異相乳液聚合兩種形態(tài)構(gòu)成，第一種主要是通過一次性乳液聚合完成；后一種是新的方法，雖然剛剛出現(xiàn)，但已經(jīng)得到推廣，是通過分步乳液聚合的方式完成的，這類方法理論上也叫做核殼結(jié)構(gòu)乳液聚合法。挖根生的是丙烯酸酯乳膠涂料、苯乙烯丙烯酸酯涂料和與其相關(guān)聯(lián)的改性品。雜化乳液聚合是20世紀(jì)90年代末發(fā)展起來技術(shù)，可以說是樹脂制備和改性技術(shù)的延展，通過乳液聚合和改性可以達(dá)到一步完成的效果。這類工藝的代表主要是改性樹脂，包含環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂等相關(guān)的產(chǎn)品。

1.2 水可稀釋型涂料

水可稀釋型涂料不能自身形成水溶解，需要使用樹脂液等溶解，是高固體溶液，在材料制作中把各類不同顏料及助劑全面進(jìn)行分散，保證均勻在材料中，這類溶液主要是能夠在使用時(shí)借助水溶性等溶劑，通過鹽基團(tuán)作用融入到水中。在能夠融水的樹脂材料中，主要是丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂等，通過再加工利用，使樹脂分子鏈產(chǎn)生變化，在分子結(jié)構(gòu)中引入特定親水基團(tuán)，形成可以快速融解到水的稀釋涂料。在這類材料體系中，酸值高或親水性基團(tuán)多的樹脂主要用于電泳底漆或浸涂烘漆，很少用于氣干性涂料的相關(guān)制備。多數(shù)情況下是通過核殼結(jié)構(gòu)制備酸值低的水可稀釋性樹脂。在制作過程中，把符合要求的樹脂，比如說飽和聚酯、醇酸、聚氨酯等樹脂進(jìn)行制備，通過把酸值單體自由基的分散與聚合作用，保證接枝到所要達(dá)到的目標(biāo)分子鏈上，利用胺中和原理，接枝樹脂就能夠在水中形成分散的效果，形成水溶合。這種核殼結(jié)構(gòu)自乳化技術(shù)是一種高科技技術(shù)，親水基團(tuán)含量能夠大面積減少，核層和殼層還能在一程度上形成優(yōu)勢互補(bǔ)，確保了材料的穩(wěn)定性與綜合性，使材料性能更加穩(wěn)固。

1.3 乳液型涂料

乳液型樹脂主要是把油溶性聚合物外加乳化劑通過機(jī)械的作用，進(jìn)行強(qiáng)制分散，使其快速溶解到水中。傳統(tǒng)的方法較為保守，乳化劑不參與成膜過程，主要是游離在漆膜中的一種形態(tài)，這樣就會(huì)導(dǎo)致漆膜耐水和防腐作用無法發(fā)揮，性能不夠良好。隨著技術(shù)的更新與改進(jìn)，乳化劑技術(shù)也有了全新的發(fā)展，通過反應(yīng)型乳化劑的作用，大大提升了產(chǎn)品耐水性和防腐性。

2 水性防腐涂料在我國船舶涂裝中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的涂料對(duì)施工有一定的局限性，在船舶內(nèi)艙進(jìn)行施工，主要受到空間狹小、操作不便、通風(fēng)不暢等的影響，使施工變得復(fù)雜化，在使用傳統(tǒng)涂料施工時(shí)，由于材料的成分包含易燃物質(zhì)，增加了施工中的危險(xiǎn)系數(shù)，非常容易出現(xiàn)火災(zāi)和中毒事故，船舶的內(nèi)部一般均是軟包覆，這類包覆布和絕緣隔熱材料多孔、粗糙，一般涂料一次無法全覆蓋，對(duì)涂料吸收量大，涂料中的有機(jī)溶劑在施工不當(dāng)時(shí)，還可能導(dǎo)致內(nèi)部基材的封閉，施工完成后，艙室內(nèi)長期存在涂料氣味，不能快速揮發(fā)，導(dǎo)致人身體的損害，影響到了艙內(nèi)人員的工作和生活。當(dāng)前，普遍使用到的是水性涂料，通過采用這類涂料，能夠大大的提高施工效率，可以使涂裝施工和其它施工交叉作業(yè)，保證了施工進(jìn)度，水性防腐涂料在船舶內(nèi)艙中的應(yīng)用前景非常廣闊。雖然當(dāng)前普遍使用水性涂料，同時(shí)這類涂料又具備較好的優(yōu)勢，同溶劑型涂料相比，符合國家環(huán)保整體要求，同類產(chǎn)品市場中，產(chǎn)品質(zhì)量不同，出現(xiàn)了參差不齊的現(xiàn)狀，不同的產(chǎn)品不同的特性，只有通過不斷研究與開發(fā)，才能符合船舶使用。要通過嚴(yán)格的測試標(biāo)準(zhǔn)，才能滿足使用要求，要標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，甲醛濃度不能超過1.0×10-5，這一項(xiàng)規(guī)定，就會(huì)過濾出不合格的產(chǎn)品，因此僅有極少數(shù)廠家的產(chǎn)品通過了相應(yīng)的毒性試驗(yàn)要求。毒性試驗(yàn)按照GJB-3881-1999《艦船用非金屬材料毒性評(píng)價(jià)規(guī)程》進(jìn)行測試，需要一個(gè)月左右的時(shí)間才能明確毒性試驗(yàn)結(jié)果，通過兩個(gè)月毒性試驗(yàn)的能夠在常規(guī)潛艇內(nèi)艙進(jìn)行涂裝施工；通過三個(gè)月毒性試驗(yàn)的能夠使用到核潛艇內(nèi)艙涂裝，所以為了保證涂料的可靠性，需要滿足條件才能使用。

3 水性船舶防腐涂料發(fā)展存在的問題

雖然水性涂料有一定的優(yōu)勢，但是在實(shí)際應(yīng)用中，還存在一定的問題與不足，主要表現(xiàn)如下：

3.1 產(chǎn)品品種不多

能夠選擇的余地小，同時(shí)配套產(chǎn)品不完善，產(chǎn)品性能還不夠成熟穩(wěn)定，需要全面進(jìn)行創(chuàng)新與提高，才能滿足施工標(biāo)準(zhǔn)要求。可以說，在我國水性船舶防腐涂料的設(shè)計(jì)與研發(fā)中，技術(shù)還不夠成型，整體看還處于剛剛起步階段，市場中質(zhì)量過關(guān)的產(chǎn)品品種不多，生產(chǎn)的范圍停留在防銹底漆和面漆上。但是底漆性能與同類溶劑型產(chǎn)品相比，還存在性能不穩(wěn)定的問題，差距依然存在，除水性無機(jī)硅酸鋅底漆外，其它底漆主要用于水線以上部位防腐，還不能形成生產(chǎn)鏈條；面漆是單組分體系的使用，產(chǎn)品施工部位主要集中在內(nèi)艙和甲板上。

3.2 施工性能問題

在常溫狀態(tài)下施工，涂料能夠滿足施工標(biāo)準(zhǔn)要求，但是處在低溫施工時(shí)，其產(chǎn)品性能則顯現(xiàn)了不穩(wěn)定性，特別是和溶劑相比，其水蒸發(fā)潛熱要高許多，同時(shí)其揮發(fā)速率更慢，對(duì)施工條件要求較高，如果水分不能快速揮發(fā)，則會(huì)導(dǎo)致涂料流淌，形成花面影響美觀。

3.3 功能性還不足

水性船舶防腐涂料當(dāng)前優(yōu)勢是環(huán)保，在內(nèi)艙涂料阻燃性、抗沾污性、抗結(jié)露、防霉等方面還存在差距。

4 結(jié)束語

水性涂料是一種高科技的水溶劑涂料，能夠極大的減少石油資源浪費(fèi)，降低有機(jī)揮發(fā)物排放，有力的保護(hù)了環(huán)境，施工中，方法簡單好操作，極大的提高了施工工效，隨著技術(shù)的完善與進(jìn)步，水性船舶涂料必將在船舶涂裝中獲得更加廣泛的推廣與應(yīng)用。

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