船舶涂料基础知识

-.z.船舶涂料根底知识一、概述船舶涂料用来保护船只、舰艇、海上石油钻采平台、码头钢桩及海上钢铁构造等不受海水腐蚀，同时具有装饰和伪装作用。海洋有盐雾、带有微碱性的海水和强烈的紫外线等，船底钢板需要较好的防腐蚀性能。在船舶建造过程中需使用车间底漆，其用量在船舶涂料中所占比例最大；船舶的不同部位对涂料有不同的要求，因此，船舶的不同部位要采用不同的涂料品种。近年来，出现了被称为重防腐蚀涂料的高性能涂料，其特点除了漆膜具有良好的性能外，外观上呈厚浆状，一次涂装能获得较常规涂料涂装时干漆膜厚度大数倍的涂层。新型船舶涂料在品种上亦较常规型简化，如一种底漆往往可用于船底水线、船壳等，因此可以大大简化涂装过程。1分类船舶涂料的分类部位用途涂料品种水下部位(船底)船底防锈漆沥青船底防锈漆、氯化橡胶船底防锈漆、环氧沥青船底防锈漆船底防污漆沥青系氧化亚铜防污漆(溶解型氯化橡胶、乙烯类氧化亚铜防污漆(接触型)有机锚防污漆(扩散型)有机锅高聚物防污漆(自抛光防污型)水上部位(外壳)水线漆酚醛、氯化橡胶等(一般水线漆)氯化橡胶、乙烯类等(防污水线漆)船壳漆醇酸船壳漆、氯化橡胶船壳漆、环氧树脂船壳漆、乙烯类船壳漆甲板漆酚醛醇酸甲板漆、环氧树脂甲板漆、氯化橡胶甲板漆上层建筑漆醇酸树脂漆、氯化橡胶漆、乙烯类漆压载水舱环氧沥青厚浆型漆润滑油舱、燃油舱石油树脂漆油舱环氧树脂漆、聚氨酯漆饮水舱环氧树脂漆烟囱有机硅铝粉漆货舱醇酸树脂漆、氯化橡胶漆锚链煤焦沥青液底漆车间底漆酚醛改性磷化底漆、环氧富锌底漆、正硅酸酯锌粉底漆、不含金属锌粉底漆防锈底漆磷酸锌防锈漆、锌黄防锈漆、红丹防锈漆、其他2.原料简介船舶涂料所用原料很大局部和一般涂料一样，这里只简介其主要原料和特殊原料。(1)漆料漆料有天然松香、煤焦沥青、环氧树脂、氯化橡胶、聚二乙烯乙炔树脂等。常用的环氧树脂为E—20、E—42、E—51，固化剂为聚酰胺树脂。冷固化环氧树脂型可用于船底、水线、船壳、甲板、油舱、水舱等，是船舶涂料的开展方向。氯化橡胶漆膜耐水、耐碱。在氯化橡胶中参加增塑剂(如氯化石蜡)及树脂(如醇酸树脂)，可作为漆基。聚二乙烯乙炔树脂是制造氯丁橡胶的副产物，聚二乙烯乙炔清漆的耐水性、耐化学性能优良，干性快，可作船底涂料及水线打底漆漆基之用。(2)毒料船底最外层的涂料即船底防污漆内有一定用量的毒料，可用来防止海洋附着生物附着到船底上来，以保持船底光滑清洁。一般使用的毒料是氧化亚铜、氧化汞和有机锡等。(3)颜料与填料颜料与填料可以提高漆膜的物理性能和防锈性能，在船底防污漆内选择不同的颜料与填料可起调节漆膜中毒料渗出率的作用。氧化锌在船底防锈漆中最常用，在氯乙烯醋酸乙烯共聚体型和氯化橡胶型的船底防锈漆中，它除了防锈作用外，还起着稳定作用。铝粉是船底防锈漆中最常用的一种颜料，铝粉可减少漆膜渗透性，从而降低海水的渗入。铁红的化学稳定性好，遮盖力强，能提高漆膜的机械强度，是常用颜料之一。二、船底防锈漆船底防锈漆是指涂装在船底部位的专用防锈涂料，因船舶在使用期间无法进展维修保养，故船底防锈漆必须具备长期保护的性能。船底防锈漆的主要作用是防止钢板腐蚀，提高防污漆的附着力，对防污漆的防污效果也有影响。1.组成船底防锈漆常用的基料有沥青、环氧树脂、氯化橡胶、不饱和聚酯、聚氨酯等。颜料与填料的选择原则是，一般情况下，防锈颜料的体积应占颜料和填料总体积的40%以上，在确定的颜料体积浓度下，填料占总颜料质量的30%左右。常用的化学防锈颜料有铅系颜料(如铅丹)、氧化锌、铬酸锌、磷酸锌和偏硼酸钡等，常用的物理防锈颜料有铁红、铝粉、锌粉、不锈钢粉和云母氧化铁等。常用的填料有碳酸钙、滑石粉、沉淀硫酸钡、云母粉和硅藻土等。2.生产工艺船底防锈漆可分为沥青系、油改性系等常规船底防锈漆及氯化橡胶系、环氧沥青系等高性能船底防锈漆等。氯化橡胶系船底防锈漆具有长效防锈效果，其船底使用寿命可达5年之久，且施工方便，因此越来越受到船厂和船主的重视和欢送。该漆分为氯化橡胶防锈漆和氯化橡胶沥青防锈漆两种类型。氯化橡胶防锈漆是由氯化橡胶、树脂、增塑剂、防锈颜料、助剂等组成。氯化橡胶沥青防锈漆是由氯化橡胶、煤焦沥青、防锈颜料、助剂等组成。环氧煤焦沥青防锈漆是由环氧树脂和煤焦沥青配合而成的高固体分的双罐装涂料，可制成厚浆型，与各类车间底漆有良好的配套性能。环氧煤焦沥青防锈漆由环氧树脂、煤焦沥青、固化剂、溶剂及防止渗水的片状颜料组成。采用异氰酸酯固化的环氧煤焦沥青涂料与聚氨酯煤焦沥青涂料可以解决冬季施工的难题。聚氨酯煤焦沥青防锈漆是由芳香族多功能异氰酸酯与多元醇聚醚以及煤焦沥青和防锈颜料等配制而成，一般为双罐装，所选用的多异氰酸酯预聚物一般由甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷反响而成。三、船底防污漆该漆是用于船舶底部和海洋设备的一种特种涂料，它的主要作用是通过扩散或水解等方式逐步释放漆膜中的毒料，到达防止海洋附着生物附着于船底或海洋设备的目的。1.组成船底防污漆由毒料、漆料、颜料、溶剂及助剂等组成。常用的毒料以氧化亚铜为主，其他毒料有氧化汞、铜粉、有机锡等。松香是溶解型船底防污漆漆基中不可缺少的成分。常用的树脂有沥青、氯化橡胶、丙烯酸类树脂、氯乙烯醋酸乙烯共聚体等。增塑剂有磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、铜皂、塔油等。氧化锌在船底防污漆内是主要颜料，其他常用颜料有铁红、滑石粉等。采用何种溶剂主要取决于所用树脂的品种，常用的是200号煤焦溶剂，其他常用溶剂有二甲苯、环己酮等。2.生产工艺船底防污漆按毒料可分为无机型、有机型和混合型，按其组成和渗出方式不同可分为溶解型、接触型、扩散型和自抛光型。扩散型防污漆以丙烯酸类树脂、乙烯类树脂或合成橡胶作为基料，再加上有机和无机毒料、体质颜料、溶剂等组成。有机锡化合物在防污漆中可单独使用，目前多与氧化亚铜合用。扩散型防污漆的毒料渗出率较溶解型和接触型的更为平衡和持久。扩散型防污漆的特点是采用复合毒料，故对各种海洋生物均有防除作用，被称为"宽谱型〞防污漆。自抛光型防污漆由不饱和羧酸三烷基锡和不饱和单体的共聚体，及可溶于海水的有机颜料和疏水性阻滞剂组成。有机锡聚合物如甲基丙烯酸三丁基锡、甲基丙烯酸三丙基锡，甲基乙烯基醚/顺丁烯二酸三丁基锡共聚体是其中重要的成分，最常用的是甲基丙烯酸三丁基锡/甲基丙烯酸甲酯共聚有机锡聚合物在海水中水解后，树脂变成水溶性的，逐渐在海水中溶解，在防止海水生物污损的同时起到抛光漆膜的作用，所以称为自抛光型防污漆。其漆膜可全部起作用，这是其他类型防污漆不能做到的。四、水线漆水线部位是腐蚀最厉害的地方，除海水以外，还有强烈的阳光照射。水线部位除防腐蚀外，也要防污损，故水线漆应具有它特有的性能，如耐水性能好、漆膜层间附着力强、耐干湿交替、耐机械摩擦、快干、具有一定的耐油性。此外，它还应具有装饰性能，且能明确标志船只的轻载线与重载线之间的部位。1.分类水线漆分底漆和面漆两大类。水线底漆的老品种有:铁红纯酚醛水线底漆、铁红耐油带锈底漆、氯化橡胶铝粉防锈漆、环氧焦油沥青防锈漆等；新品种有无机锌底漆、环氧锌粉底漆。水线面漆老品种有:酚醛水线漆、普通型氯化橡胶水线漆、环氧酯水线漆和酚醛过氯乙烯水线漆等；新品种有厚膜型氯化橡胶水线漆。2.组成水线漆以树脂、松香等为基料，氧化亚铜为主毒料，氧化汞、有机锡等为辅助毒料，再加一定量的颜料、填料以及助剂等配制而成。五、舱内用漆船舶的内舱部位如成品油舱要求既耐油又耐海水；饮水舱不但要耐水，而且要对水质无影响、无毒；压载水舱的舱室特别狭小，人员难以进出，其外表难以清洁，涂料施工相当困难，因此腐蚀十分严重，更需要高腐蚀性的涂料品种。1.成品油舱涂料运载石油成品及醇类、酮类、苯、液化气等制品的船舶舱室称为成品油舱。它们既要装各种油料又要装压载水，既要能抗油又要能抗水。成品油舱涂料品种有环氧系油舱涂料、无机硅锌粉油舱涂料、聚氨酯油舱涂料。以聚氨酯油舱涂料为例，这是由聚酯/异氰酸酯预聚物和防锈颜料组成的双罐装涂料，漆膜具有优良的耐化学品性和耐溶剂性，在0℃的低温条件下也能固化，适用于运载石油制品、溶剂、化学品和含游离脂肪酸的植物油等物品。2.饮水舱涂料饮水舱涂料品种目前有胺固化纯环氧漆、无溶剂环氧漆和漆酚涂料，国外品种有乙烯系饮水舱漆(如氯乙烯与偏氯乙烯共聚体制成的各种底漆、清漆、面漆)、炔烯共聚体饮