船舶和集裝箱漆

船舶漆和集裝箱漆鋼鐵腐蝕電化學(xué)機理

鐵水

碳Fe++

eFe++

O2H2OOH--陽極反應(yīng)：FeFe+++2e陰極反應(yīng)：2H+＋2eH2

或：2H2O+O2+4e

4OH--在溶液中：Fe+++2OH--Fe(OH)2在水和氧的作用下，F(xiàn)e(OH)2

生成水合氧化鐵即鐵銹：

2Fe(OH)2+H2O+1/2O2Fe2O3.3H2O

在電化學(xué)腐蝕中，被腐蝕的是陽極防腐蝕涂層的作用防腐蝕涂層通過以下作用來防止基體腐蝕一、屏蔽作用:：涂層的屏蔽作用在于使金屬和環(huán)境隔離以免其受其腐蝕。根據(jù)電化學(xué)腐蝕原理，涂層下的金屬發(fā)生腐蝕必須有水、氧、離子的存在，和離子導(dǎo)通的途徑。因此如果要防止金屬發(fā)生腐蝕，就要求涂層能阻擋水、氧和離子透過涂層達到金屬表面。屏蔽效果取決于涂層的抗?jié)B透性。因此通常采用屏蔽性較好的樹脂(如環(huán)氧、氯化橡膠、煤焦油、乙烯類）、片狀顏料；PVC含量低于CPVC，并且涂層厚度較厚。二、緩蝕作用：在涂層含有化學(xué)防銹顏料情況下，當(dāng)有水存在時，從顏料中解離出緩蝕離子，后者通過各種機理（如鉻酸鹽、鉬酸鹽和紅丹等與鐵表面反應(yīng)生成致密的氧化物保護層；磷酸鹽與鐵反應(yīng)生成磷酸鐵保護層）使腐蝕電池的一個或兩個電極極化，提高陽極電位或降低陰極電位，從而減少電位差而抑制腐蝕進行。故緩蝕作用能彌補屏蔽作用的不足。三、陰極保護作用：油漆中加入對基體金屬能成為犧牲陽極的金屬粉，如腐蝕電位比鐵更低的金屬—鋅粉（Fe的電位為-0.44V;Zn的電位為-0.76V),則鋼鐵表面轉(zhuǎn)化成陰極而得到保護,而鋅則成為陽極被犧牲掉了。且其加量又足于使金屬粉之間以及金屬粉和基體金屬之間達到電接觸程度（如鋅粉含量占油漆固體成分的80%以上）。富鋅底漆對于鋼鐵的保護即在于此.浸水部位浸水部位船殼底部是浸泡在海水中的部分，在這個部位上通常涂上防銹底漆后再涂以防污面漆，使其既能防止海水對船底鋼板的腐蝕，又能防止海洋附著生物在海底的附著。油漆體系：防銹底漆+連接漆+防污漆（250u）（75u）（250u）防銹漆的漆膜對水、氧和離子的滲透性要小，否則會引起漆膜的起泡脫落；此外對鋼板或車間底漆必須具有很好的附著力。到目前為止，船殼底部的底漆主要采用環(huán)氧焦油涂料、環(huán)氧涂料、氯化橡膠系涂料或乙烯-焦油涂料等涂料。片狀顏料如鋁粉、云母、滑石粉以及玻璃鱗片經(jīng)常使用。

H2O

鱗片

金屬

近來，由于對環(huán)保的要求逐步提高，氯化橡膠涂料的使用漸漸受到限制。為了適應(yīng)這種趨勢，船舶用底漆開始逐漸使用乙烯-焦油、環(huán)氧焦油和無焦油環(huán)氧涂料、乙烯改性環(huán)氧系的涂料。但是，由于乙烯-焦油系涂料含有焦油成分，當(dāng)防污面漆涂料施工使用時，會出現(xiàn)滲色（Bleeding）現(xiàn)象，使表面顏色不均勻。為消除由于焦油的“滲色（Bleeding）”而造成的表面缺陷，最近很多用戶選用以鋁粉作為阻斷劑（Barrier）的乙烯封閉漆，為了簡化涂裝工序，有時也采用兼有底漆和封閉漆性能的乙烯改性環(huán)氧系涂料。環(huán)氧涂料或環(huán)氧焦油瀝青涂料固化以后，漆膜光硬。若在其上再涂其它涂料，會發(fā)生層間附著力差的情況。船底部位需在下水前才涂防污漆，而那時離噴涂環(huán)氧或環(huán)氧焦油瀝青涂料底漆會有很長一段時間，底漆已完全固化：解決的方法就是在末道環(huán)氧涂料后，接著就涂裝一層連接漆—Tiecoat，連接漆通常是乙烯系涂料或氯化橡膠涂料。這些涂料是溶劑揮發(fā)型涂料，不論漆膜干了多久，在其上面再涂漆時也不會產(chǎn)生層間附著問題?，F(xiàn)在，各大油漆公司為使用上的方便，把大氣中使用的防銹漆和船底防銹漆統(tǒng)一起來，都生產(chǎn)出各自的通用底漆，可在船上任何一個部位上（除了化學(xué)品艙和飲水艙）。這種通用底漆是由環(huán)氧/聚酰胺系防銹漆（大都含有鋁粉）。底漆和連接漆涂裝后，通常還要進行2次以上的防污涂裝（面漆涂裝）。防污涂膜的厚度根據(jù)下一次船塢維修時間、船速、船的類型和航線來制定。通常，一個維修周期至少要12個月以上，但最近有延長維修周期以提高經(jīng)濟效益的趨勢。自拋光防污漆是由甲基丙烯酸和其他丙烯酸類單體聚合而成的高聚物和氧化亞銅組成的。這種高聚物在海水中逐步水解，水解后的樹脂變成了水溶性，逐步在海水中溶解，不斷露出新的表層，使海生物沒有固定的繁殖的條件。在防止海生物污損的同時起到拋光的作用。目前能達到TBT-SPC同等效果、防污期效達5年的可水解樹脂主要有丙烯酸銅樹脂、丙烯酸鋅樹脂和丙烯酸甲硅烷樹脂。無錫自拋光防污漆使用的毒料是氧化亞銅和環(huán)保的有機防污劑。其中氧化亞銅的用量：30%~50%自拋光防污漆壽命和漆膜厚度成正比，厚200U的漆膜以每月平均消耗8U，則在24個月內(nèi)可維持良好的防污性能。

OrganoTinPolymerforSelf-PolishingCoating(SPC)-MethacrylicAcid+TributyltinoxideTributyltinmethacrylate(TBTMA)Copolymer:ThemosteffectiveAF-TBTMACopolymeriseasilydepolymerizedinpH8.1-8.3seawateras

CH3CH3CH3CH3C4H9-(CH2-C)m-(CH2-C)n--(CH2-C)m-(CH2-C)n-+C4H9-Sn-OH(orCl)C=OC=OCOOHCOOCH3C4H9OO(orCOONa)Sn(C4H9)3CH3TBTMACopolymerSolvedinSeaWaterTBTO(orTBTC)Biocide-DonotactasBiocideinpolymerstage.-ThroughHydrolysis,TBTO(TBTC)actasBiocide.-Carboxylfunctionalpolymerisslowlydisolvedinseawater,thesolubilityrateisdependonNo.ofCOOH.H2ONaCl

RR1RR1-(CH2-C)m-(CH2-C)n--(CH2-C)m-(CH2-C)n-+R2COOM++Cu+2Cu-O-C=OC=OC=OC=OOOOHR3C=OR3Copper-AcrylateCopolymerMethacrylicacidcopolymerCarboxylicAcidBaseCopperIon

OH---------------------------------+R--Si--RC=OC=OROOHR--Si--RR

SilylPolymerOrganicAcidSilanolSeaWaterM+SeaWaterpH=8.21.1.

浸水部位防腐蝕涂料涂裝

涂裝方式涂層產(chǎn)品類型干膜厚度U固體含量%A/C-11st

2nd

3rd通用環(huán)氧系底漆

通用環(huán)氧系底漆

改性乙烯環(huán)氧系連接涂料

125

125

75

80

80

50

A/C-21st

2nd

3rd氯化橡膠系厚膜型涂料

氯化橡膠系厚膜型涂料

氯化橡膠系鋁粉涂料

100

100

75404040A/C-31st

2nd

3rd焦油環(huán)氧系涂料

焦油環(huán)氧系涂料

改性乙烯環(huán)氧系連接涂料125

125

100707050涂裝方式涂層產(chǎn)品類型干膜厚度U固體含量%A/C-41st

2nd

3rd乙烯焦油涂料

乙烯焦油涂料

乙烯鋁粉封閉涂料

125

125

7573

73

37A/C-51st

2nd

3rd環(huán)氧系涂料（添加玻璃鱗片）

環(huán)氧系涂料（添加玻璃鱗片）改性乙烯環(huán)氧系連接涂料

200

200

7570

70

501.2防污涂料涂裝涂料產(chǎn)品部位服務(wù)期限

干燥涂膜厚度(u)不含錫自拋光型防污涂料

垂直船底部位24個月

30個月

36個月

100ux2

125ux2

150ux2水平船底部位24個月

30個月

36個月

90ux1

110ux2

125ux2干舷、甲板、上部結(jié)構(gòu)、艙蓋、桅桿等干舷部位在船舶航行過程中經(jīng)常受到波浪的沖擊和強烈的紫外線照射，因此既要有很高的耐水性，還要有很好的耐候性。另外，還必須具有優(yōu)秀的附著力和耐沖擊性，以使船舶在滿載貨物或惡劣的氣候條件下航行時，也能抵擋住強勁海浪的沖擊。漁船還要考慮到船體涂膜易被漁網(wǎng)刮傷的情況。干舷部印有航運公司的標(biāo)志，它是識別輪船所屬的重要標(biāo)志，因此需要保持鮮明的色澤。甲板部位最容易受到機械損傷的部位，它經(jīng)常與海水接觸，又直接暴露在強烈的紫外線照射下，因此需采取能夠起到保護作用的涂裝方式。干舷、甲板、上部結(jié)構(gòu)、艙蓋、桅桿等涂層產(chǎn)品類型干膜厚度U固體含量%11st

2nd

3rd

通用環(huán)氧系底漆

環(huán)氧系面漆

環(huán)氧系面漆

150

50

5080

404021st

2nd

3rd通用環(huán)氧系底漆

聚氨酯系厚膜型涂料

聚氨酯系面漆

125

75

5080

505531st

2nd

3rd氯化橡膠系底漆

氯化橡膠系底漆氯化橡膠系面漆

100

1005045

45

45貨艙、淡水艙、化學(xué)艙貨艙、淡水艙由于使用時會經(jīng)常受到摩擦和沖擊，各種部位都容易受損或生銹。其艙底、隔水艙、加強隔板、網(wǎng)狀梁、柱子等結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，不易施工。根據(jù)裝載的貨物，所用涂料亦有所區(qū)別。

裝運糧食的散裝船貨艙需符合美國的FDA標(biāo)準，或得到國際公認機構(gòu)的糧食裝運許可貨艙油漆一般用通用環(huán)氧底漆，對于耐磨要求高的貨艙可用環(huán)氧玻璃鱗片油漆。淡水艙的油漆除了耐水外，也必須符合FDA的要求，因此必須確保所用原材料的無毒性。1）基料的選擇盡量選用殘余單體低的樹脂做基料，如環(huán)氧氯丙烷和二酚基丙烷單體底的環(huán)氧樹脂顏料和填料的選擇嚴禁使用含鉛和鉻的顏料?？梢允褂免伆住⒀趸F紅、鋁粉、鋅粉、滑石粉、云母粉、氧化鋅和高嶺土等顏料和填料溶劑的選擇由于部分溶劑長期滯留在漆膜中不易釋放出，所以要盡量采用毒性小的溶劑，如醇類、丁酮等。

貨艙涂層產(chǎn)品類型

油漆干膜厚度U體積固體含量%11st2nd通用環(huán)氧系底漆通用環(huán)氧系底漆

125125808021st2nd焦油環(huán)氧系涂料焦油環(huán)氧系涂料

125125757531st2nd環(huán)氧系涂料(添加玻璃鱗片)環(huán)氧系涂料(添加玻璃鱗片)

200

2007070淡水艙涂層

產(chǎn)品類型

干膜厚度U體積固體含量%11st

2nd

3rd

無機鋅涂料

環(huán)氧涂料

環(huán)氧涂料

30

125

125

65

50

5021st

2nd

3rd環(huán)氧底漆

環(huán)氧底漆

環(huán)氧面漆

100

100

10066

6666化學(xué)艙體系涂層漆膜厚度U產(chǎn)品類型固體含量體積比(%)1123100100100胺固化環(huán)氧胺固化環(huán)氧胺固化環(huán)氧6565652123100100100酚醛改性環(huán)氧酚醛改性環(huán)氧酚醛改性環(huán)氧707070輪機艙及居住艙，各種儲藏罐，其它部位

居住艙和輪機艙是船舶航行過程中需要經(jīng)常維修的部位，因此應(yīng)選擇使用方便的涂料。用于居住艙和輪機艙的涂料應(yīng)該具有明亮的光澤和色彩，不能因輪機的高溫及排煙而發(fā)生變色，并且須具有良好的去污能力。此外，用于輪機艙涂料還應(yīng)有很好的耐油性和耐腐蝕性。

輪機艙及居住艙，各種儲藏罐，其它部位各種機器的底部經(jīng)常與水、油等接觸，因此這些部分應(yīng)使用與輪機艙和居住艙不同的涂料（一般使用與壓載艙相同的涂料）。

最近，隨著生物工程的發(fā)展，居住艙逐漸開始使用兼具防蟲、抗菌功能的涂料

1．天花板,墻面,其它部位

涂層

產(chǎn)品類型

干膜厚度(u)固體含量體積比(%)1st

2nd

3rd醇酸底漆（中油）

醇酸面漆

（長油）

醇酸面漆

（長油）

80

40

4045

45

451st

2nd

3rd通用環(huán)氧底漆環(huán)氧中涂漆聚氨酯面漆507550管道外部和和其他高溫部位涂層

產(chǎn)品類型

干膜厚度(u)固體含量體積比(%)1st

2nd

耐熱有機硅(400℃以下)耐熱有機硅(400℃以下25253030壓載艙(BallastTank)

壓載艙因為本身的結(jié)構(gòu)限制，比其它部位維護更加困難，前處理及涂裝作業(yè)所耗工時和費用也很多。特別是水壓載艙修補涂裝是在封閉的空間進行，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此維修涂裝作業(yè)非常麻煩。在船塢停留時間長，也會產(chǎn)生大量的費用，另外維修前還需考慮維修時廢棄物的處理問題。因此，新船涂裝時，應(yīng)盡量使用修補涂裝周期較長的高質(zhì)量涂料。壓載艙涂料涂層

產(chǎn)品類型

干膜厚度U體積固體含量%1st

2nd通用環(huán)氧系底漆通用環(huán)氧系底漆

125

12580801st

2nd焦油環(huán)氧系涂料焦油環(huán)氧系涂料

125

1257575集裝箱涂料由于集裝箱使用環(huán)境惡劣，經(jīng)常處于遠洋運輸和搬運中，因此集裝箱