海洋防腐涂料研究进展
录取档案状态查询入口摘要:海洋生物的附着污损会给船舶及其他海洋设施带来极大危害,防腐材料的应用能够减轻和延缓海洋生物对相应设备设施的附着情况,减轻对海洋设备设施的损坏程度。通过对海洋防腐涂料的组成配方、制备工艺、主要性能的综合分析,提出了鳞片玻璃作为防腐涂料中的功能填料技术路线是发展方向之一,为海洋防腐技术的发展提供基础材料支撑。
关键词:海洋防腐涂料;涂料组成;制备方法
引言
近些年,世界各国非常注重海洋防腐工作,虽然在科学技术水平的快速推动下,耐海水腐蚀材料的种类日益增多,防腐技术水平得到极大提升,但是由于多方面因素的影响,仍无法切实满足实际发展需求。中国关于海洋工程装备防腐蚀技术的研究与西方发达国家仍存在差距,一些关键技术并未得到妥善化处理,对海洋工程安全运行造成一定的影响。因此,在防腐蚀方面从不同层面、不同维度围绕国内一些重大海洋工程进行探析,不但可以有效提升防腐蚀技术水平,减少后期维修、维护费用,还能有效降低恶性事故发生概率,切实提升海洋工程设施的寿命和安全性。
1海洋防腐涂料简介
海洋防腐涂料是指在海洋环境中,能对海洋工程基体起到防腐蚀保护作用的一类功能涂料,是长期以来海洋工程涂料中最重要的研究对象之一。海洋环境中海水和海风中都含有大量盐类物质,对以钢材为主的海洋工程有着严重的腐蚀作用,加之海水中有藻类、鱼类和微生物等海洋动物,会附着在海水中的海洋工程设备表面,加快金属基体的腐蚀作用。海洋环境对海洋工程设备的腐蚀作用具有持续性和长期性的特点,海洋工程设备从投入使用到报废回收,都要持续不断的受到海洋环境的腐蚀作用,因此防腐工作是海洋工程的关键。海洋防腐涂料按照基体的性质可以分为两大类,一类是钢结构防腐涂料,另一类是非钢结构防腐涂料。前者的作用对象是船舶、桥梁、海底钢管等以钢材料为主的设备和基础工程;后者的作用对象是桥墩、码头等以混凝土、橡胶等其他材料为主的的设备和基础工程。由于海洋环境具有腐蚀性强、腐蚀时间长、突发因素多的特殊性,要求海洋防腐涂料具备重防腐、性能稳定、使用寿命长、涂装操作简易等特点。随着时代的发展,人们在海洋领域所进行的活动将会越来越多,海洋工程的建设将会呈现出快速发展的势头。而由于海洋环境对海洋工程设施有一定的破坏性,容易造成大的安全事故,研究海洋防腐涂料意义重大。具有优秀防腐保护性能的海洋防腐涂料能够有效的保护海洋工程,避免出现钢结
郭碧婷多大构破漏、断裂等现象,将能大大提高海洋工作环境的安全性。
中国动漫排行榜>洪欣个人资料
2海洋防腐涂料研究
2.1环氧类涂料
环氧类防腐涂料以环氧树脂为基础的一类涂料的总称,他通过加入各种填充涂料、添加剂、助剂和改性剂(主要是长效氯磺化聚乙烯橡胶)等,改良环氧涂料的性质,使其附着力增强,强度提升,并提高环氧涂料的耐腐蚀性、耐渗透性,得到符合工程建筑防腐标准的材料。目前环氧防腐涂料由于其制作简单经济,被广泛应用在桥梁、船舶、海洋平台、水下涂料、港口等钢结构中,是应用最广的海洋重防腐涂料,但应用最广泛不意味着该种材料没有缺点,延展性问题是该涂料的突出问题。针对这一问题,通过改性的高固体环氧涂料,使其具有了良好的延展性,通过向传统环氧涂料中添加不同粒径的陶瓷粒,得到了优良延展性和优良耐海水的环氧陶瓷涂料。现阶段也有将石墨烯添加到普通的环氧防腐涂料中,借此得到类似环氧富锌涂料和玻璃鳞片类涂料优秀性能的涂料,使新型环氧涂料具有阴极保护功能、屏蔽功能和较好的耐腐蚀性能,提高了涂层的耐磨性和附着力,延展性也有了长足的进步,其防腐蚀效果好于现阶段大部分船用重防腐涂层。除了解决环氧类防
腐涂料的延展性问题,还要增强涂料在关键部位的附着力。螺栓、法兰等关键节点的表面处理比较困难,环氧类防腐涂料的附着力不能满足实际海洋钢结构的防腐需求,因此未来此类涂料的发展可以基于材料本身,增强本身的附着力能力,也可以基于表面处理方法,使关键节点的处理得到简化优化。另外,环氧类涂料不再是单纯的环氧材料,添加任何材料都有可能使其具有更优秀的防腐特性,通过大量的实验得到最优秀的配方也是目前的主要方向。
2.2海洋防腐高导热涂料
自修复防腐高导热涂料主要的应用领域是海上平台及海洋工程。传统的防腐涂料虽然具有防腐功能,但是缺乏良好的导热性,这不利于设备工作时进行散热。所以通过对环氧树脂涂料进行填料改性,研究具有高导热性的防腐涂料,目的是应对目前海洋防腐涂料导热性较差的情况。通过在涂料中填埋自修复微胶囊,赋予涂层自修复功能,提高涂层的防腐效果;通过对填料改性的研究,能够了解不同填料在防腐涂料改性中起到的作用,并且能得到不同填料比例对防腐涂料导热性能和耐腐蚀性能的影响规律,这对于防腐高导热涂料配方的优化有重要的参考价值。防腐涂料导热性的研究目前还处在发展阶段,关于高导热涂料
的配方设计也比较少,而且大部分集中在换热器和石油化工领域。防腐高导热涂料的应用还不够广泛,其在海洋防腐涂料上的应用也还处在摸索阶段。所以,防腐高导热涂料的研究还有很长的路要走,设计未来海洋防腐涂料的重要发展方向之一,其背后拥有的巨大市场价值也有待开发。
2.3有机-无机复合防腐涂料
研究了一种高韧性有机-无机复合海洋防腐涂料及其制备方法,该涂料各组分的质量分数为:25%~35%的偏高岭土;35%~50%的水玻璃;4%~5%的氢氧化钠颗粒;4%~5%的去离子水;3%~18%的环氧树脂;0.4%~4%的501稀释剂;0.5%~5%的TX500固化剂;1.5%~9%和1%~7%的聚醚胺固化剂D400和D2000;0.05%~0.2%的萘系高效减水剂。该涂料具有耐腐蚀、耐收缩、长寿命的特点。研究了一种适用于大型船舶的环保型海洋防腐涂料,该涂料各组分质量分数为:环氧树脂15%~25%、超细硫酸钡5%~8%、轻质碳酸钙8%~12%、触变剂1%~3%、固化剂5%~10%、成膜催化剂0.1%~0.2%、除藻剂1%~3%、分散剂1%~2%、胺类树脂25%~35%、纳米二氧化硅0.05%~0.1%、粉5%~8%和硅微粉余量。制备了一种有机-无机复合金属防腐涂料(水性硅溶胶-硅丙树脂复合金属防腐涂料)
,当硅溶胶和硅丙树脂的质量配比为16∶1时,其涂层的耐盐雾时间达到3000h以上;附着力测试结果为0级。
结语
总之,随着人类关于海洋探索的不断深入,海洋工程装备应用范围越来越广,但是也面临着更加复杂的腐蚀环境。现阶段,世界上一些新型大型钢结构设备运用的重防腐涂料层的寿命均在20余年,因此,针对海洋重防腐涂料进行深入、全面的探析是一项具有较高价值及意义的工作,可以使国民经济得到显著提升。目前,随着世界各国环境保护意识日益加强、纳米技术水平飞速提升,环境友好型与纳米材料功能改进型重防腐涂料,将在中国涂料工业发展方面成为“重点”。珍惜时间的成语
参考文献
[1]侯海龙,王秀林,侯建国,等.3套海洋工程重防腐涂料NORSOKM-501认证试验结果分析[J].涂料工业,2020,50(5):71-75.
[2]王东旭,王荣博,严从立,等.一种海洋混凝土工程防护用喷涂速凝
大连旅游
橡胶沥青环氧防水防腐涂料的研制[J].中国建筑防水,2021(3):9-12.
[3]张默,刘雄飞,徐红岩,等.一种高韧性有机-无机复合海洋防腐涂料及其制备方法[P].天津市:CN111154299B,2021-09-14.