船舶涂料基礎知識

-.z.船舶涂料根底知識一、概述船舶涂料用來保護船只、艦艇、海上石油鉆采平臺、碼頭鋼樁及海上鋼鐵構造等不受海水腐蝕，同時具有裝飾和偽裝作用。海洋有鹽霧、帶有微堿性的海水和強烈的紫外線等，船底鋼板需要較好的防腐蝕性能。在船舶建造過程中需使用車間底漆，其用量在船舶涂料中所占比例最大；船舶的不同部位對涂料有不同的要求，因此，船舶的不同部位要采用不同的涂料品種。近年來，出現(xiàn)了被稱為重防腐蝕涂料的高性能涂料，其特點除了漆膜具有良好的性能外，外觀上呈厚漿狀，一次涂裝能獲得較常規(guī)涂料涂裝時干漆膜厚度大數(shù)倍的涂層。新型船舶涂料在品種上亦較常規(guī)型簡化，如一種底漆往往可用于船底水線、船殼等，因此可以大大簡化涂裝過程。1分類船舶涂料的分類部位用途涂料品種水下部位(船底)船底防銹漆瀝青船底防銹漆、氯化橡膠船底防銹漆、環(huán)氧瀝青船底防銹漆船底防污漆瀝青系氧化亞銅防污漆(溶解型氯化橡膠、乙烯類氧化亞銅防污漆(接觸型)有機錨防污漆(擴散型)有機鍋高聚物防污漆(自拋光防污型)水上部位(外殼)水線漆酚醛、氯化橡膠等(一般水線漆)氯化橡膠、乙烯類等(防污水線漆)船殼漆醇酸船殼漆、氯化橡膠船殼漆、環(huán)氧樹脂船殼漆、乙烯類船殼漆甲板漆酚醛醇酸甲板漆、環(huán)氧樹脂甲板漆、氯化橡膠甲板漆上層建筑漆醇酸樹脂漆、氯化橡膠漆、乙烯類漆壓載水艙環(huán)氧瀝青厚漿型漆潤滑油艙、燃油艙石油樹脂漆油艙環(huán)氧樹脂漆、聚氨酯漆飲水艙環(huán)氧樹脂漆煙囪有機硅鋁粉漆貨艙醇酸樹脂漆、氯化橡膠漆錨鏈煤焦瀝青液底漆車間底漆酚醛改性磷化底漆、環(huán)氧富鋅底漆、正硅酸酯鋅粉底漆、不含金屬鋅粉底漆防銹底漆磷酸鋅防銹漆、鋅黃防銹漆、紅丹防銹漆、其他2.原料簡介船舶涂料所用原料很大局部和一般涂料一樣，這里只簡介其主要原料和特殊原料。(1)漆料漆料有天然松香、煤焦瀝青、環(huán)氧樹脂、氯化橡膠、聚二乙烯乙炔樹脂等。常用的環(huán)氧樹脂為E—20、E—42、E—51，固化劑為聚酰胺樹脂。冷固化環(huán)氧樹脂型可用于船底、水線、船殼、甲板、油艙、水艙等，是船舶涂料的開展方向。氯化橡膠漆膜耐水、耐堿。在氯化橡膠中參加增塑劑(如氯化石蠟)及樹脂(如醇酸樹脂)，可作為漆基。聚二乙烯乙炔樹脂是制造氯丁橡膠的副產物，聚二乙烯乙炔清漆的耐水性、耐化學性能優(yōu)良，干性快，可作船底涂料及水線打底漆漆基之用。(2)毒料船底最外層的涂料即船底防污漆內有一定用量的毒料，可用來防止海洋附著生物附著到船底上來，以保持船底光滑清潔。一般使用的毒料是氧化亞銅、氧化汞和有機錫等。(3)顏料與填料顏料與填料可以提高漆膜的物理性能和防銹性能，在船底防污漆內選擇不同的顏料與填料可起調節(jié)漆膜中毒料滲出率的作用。氧化鋅在船底防銹漆中最常用，在氯乙烯醋酸乙烯共聚體型和氯化橡膠型的船底防銹漆中，它除了防銹作用外，還起著穩(wěn)定作用。鋁粉是船底防銹漆中最常用的一種顏料，鋁粉可減少漆膜滲透性，從而降低海水的滲入。鐵紅的化學穩(wěn)定性好，遮蓋力強，能提高漆膜的機械強度，是常用顏料之一。二、船底防銹漆船底防銹漆是指涂裝在船底部位的專用防銹涂料，因船舶在使用期間無法進展維修保養(yǎng)，故船底防銹漆必須具備長期保護的性能。船底防銹漆的主要作用是防止鋼板腐蝕，提高防污漆的附著力，對防污漆的防污效果也有影響。1.組成船底防銹漆常用的基料有瀝青、環(huán)氧樹脂、氯化橡膠、不飽和聚酯、聚氨酯等。顏料與填料的選擇原則是，一般情況下，防銹顏料的體積應占顏料和填料總體積的40%以上，在確定的顏料體積濃度下，填料占總顏料質量的30%左右。常用的化學防銹顏料有鉛系顏料(如鉛丹)、氧化鋅、鉻酸鋅、磷酸鋅和偏硼酸鋇等，常用的物理防銹顏料有鐵紅、鋁粉、鋅粉、不銹鋼粉和云母氧化鐵等。常用的填料有碳酸鈣、滑石粉、沉淀硫酸鋇、云母粉和硅藻土等。2.生產工藝船底防銹漆可分為瀝青系、油改性系等常規(guī)船底防銹漆及氯化橡膠系、環(huán)氧瀝青系等高性能船底防銹漆等。氯化橡膠系船底防銹漆具有長效防銹效果，其船底使用壽命可達5年之久，且施工方便，因此越來越受到船廠和船主的重視和歡送。該漆分為氯化橡膠防銹漆和氯化橡膠瀝青防銹漆兩種類型。氯化橡膠防銹漆是由氯化橡膠、樹脂、增塑劑、防銹顏料、助劑等組成。氯化橡膠瀝青防銹漆是由氯化橡膠、煤焦瀝青、防銹顏料、助劑等組成。環(huán)氧煤焦瀝青防銹漆是由環(huán)氧樹脂和煤焦瀝青配合而成的高固體分的雙罐裝涂料，可制成厚漿型，與各類車間底漆有良好的配套性能。環(huán)氧煤焦瀝青防銹漆由環(huán)氧樹脂、煤焦瀝青、固化劑、溶劑及防止?jié)B水的片狀顏料組成。采用異氰酸酯固化的環(huán)氧煤焦瀝青涂料與聚氨酯煤焦瀝青涂料可以解決冬季施工的難題。聚氨酯煤焦瀝青防銹漆是由芳香族多功能異氰酸酯與多元醇聚醚以及煤焦瀝青和防銹顏料等配制而成，一般為雙罐裝，所選用的多異氰酸酯預聚物一般由甲苯二異氰酸酯與三羥甲基丙烷反響而成。三、船底防污漆該漆是用于船舶底部和海洋設備的一種特種涂料，它的主要作用是通過擴散或水解等方式逐步釋放漆膜中的毒料，到達防止海洋附著生物附著于船底或海洋設備的目的。1.組成船底防污漆由毒料、漆料、顏料、溶劑及助劑等組成。常用的毒料以氧化亞銅為主，其他毒料有氧化汞、銅粉、有機錫等。松香是溶解型船底防污漆漆基中不可缺少的成分。常用的樹脂有瀝青、氯化橡膠、丙烯酸類樹脂、氯乙烯醋酸乙烯共聚體等。增塑劑有磷酸三甲酚酯、鄰苯二甲酸二辛酯、銅皂、塔油等。氧化鋅在船底防污漆內是主要顏料，其他常用顏料有鐵紅、滑石粉等。采用何種溶劑主要取決于所用樹脂的品種，常用的是200號煤焦溶劑，其他常用溶劑有二甲苯、環(huán)己酮等。2.生產工藝船底防污漆按毒料可分為無機型、有機型和混合型，按其組成和滲出方式不同可分為溶解型、接觸型、擴散型和自拋光型。擴散型防污漆以丙烯酸類樹脂、乙烯類樹脂或合成橡膠作為基料，再加上有機和無機毒料、體質顏料、溶劑等組成。有機錫化合物在防污漆中可單獨使用，目前多與氧化亞銅合用。擴散型防污漆的毒料滲出率較溶解型和接觸型的更為平衡和持久。擴散型防污漆的特點是采用復合毒料，故對各種海洋生物均有防除作用，被稱為"寬譜型〞防污漆。自拋光型防污漆由不飽和羧酸三烷基錫和不飽和單體的共聚體，及可溶于海水的有機顏料和疏水性阻滯劑組成。有機錫聚合物如甲基丙烯酸三丁基錫、甲基丙烯酸三丙基錫，甲基乙烯基醚/順丁烯二酸三丁基錫共聚體是其中重要的成分，最常用的是甲基丙烯酸三丁基錫/甲基丙烯酸甲酯共聚有機錫聚合物在海水中水解后，樹脂變成水溶性的，逐漸在海水中溶解，在防止海水生物污損的同時起到拋光漆膜的作用，所以稱為自拋光型防污漆。其漆膜可全部起作用，這是其他類型防污漆不能做到的。四、水線漆水線部位是腐蝕最厲害的地方，除海水以外，還有強烈的陽光照射。水線部位除防腐蝕外，也要防污損，故水線漆應具有它特有的性能，如耐水性能好、漆膜層間附著力強、耐干濕交替、耐機械摩擦、快干、具有一定的耐油性。此外，它還應具有裝飾性能，且能明確標志船只的輕載線與重載線之間的部位。1.分類水線漆分底漆和面漆兩大類。水線底漆的老品種有:鐵紅純酚醛水線底漆、鐵紅耐油帶銹底漆、氯化橡膠鋁粉防銹漆、環(huán)氧焦油瀝青防銹漆等；新品種有無機鋅底漆、環(huán)氧鋅粉底漆。水線面漆老品種有:酚醛水線漆、普通型氯化橡膠水線漆、環(huán)氧酯水線漆和酚醛過氯乙烯水線漆等；新品種有厚膜型氯化橡膠水線漆。2.組成水線漆以樹脂、松香等為基料，氧化亞銅為主毒料，氧化汞、有機錫等為輔助毒料，再加一定量的顏料、填料以及助劑等配制而成。五、艙內用漆船舶的內艙部位如成品油艙要求既耐油又耐海水；飲水艙不但要耐水，而且要對水質無影響、無毒；壓載水艙的艙室特別狹小，人員難以進出，其外表難以清潔，涂料施工相當困難，因此腐蝕十分嚴重，更需要高腐蝕性的涂料品種。1.成品油艙涂料運載石油成品及醇類、酮類、苯、液化氣等制品的船舶艙室稱為成品油艙。它們既要裝各種油料又要裝壓載水，既要能抗油又要能抗水。成品油艙涂料品種有環(huán)氧系油艙涂料、無機硅鋅粉油艙涂料、聚氨酯油艙涂料。以聚氨酯油艙涂料為例，這是由聚酯/異氰酸酯預聚物和防銹顏料組成的雙罐裝涂料，漆膜具有優(yōu)良的耐化學品性和耐溶劑性，在0℃的低溫條件下也能固化，適用于運載石油制品、溶劑、化學品和含游離脂肪酸的植物油等物品。2.飲水艙涂料飲水艙涂料品種目前有胺固化純環(huán)氧漆、無溶劑環(huán)氧漆和漆酚涂料，國外品種有乙烯系飲水艙漆(如氯乙烯與偏氯乙烯共聚體制成的各種底漆、清漆、面漆)、炔烯共聚體飲