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防腐涂料知识

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材料腐蚀是全世界面临的严重问题。腐蚀不仅消耗了宝贵财富,而且破坏了生产、生活等许多活动的正常运行。腐蚀和环境污染的关系也越来越引起关注。据专家介绍,目前全世界每年因腐蚀造成的经济损失,大约在10000亿美元水平左右,为地震、水灾、台风等自然灾害的6倍,占各国国民生产总值(GNP)2~4%。钢铁因腐蚀而报废的数量,则为当年产量的25%~30%。可见腐蚀的防护十分重要,研制高性能的防腐涂料刻不容缓。近年来在工业发达国家,重防腐涂料(Heavy-dutyCoating)产品,和产量已占涂料市场的7%左右。近几年国内防腐涂料也在快速发展,重防腐涂料配套体系得到较大发展。我国环氧富锌及无机富锌涂料、环氧防腐涂料、聚氨酯涂料(为防腐工程配套)、乙烯类防腐涂料约30kt,环氧粉末防腐涂料,齐头并进、共同发展。在防腐涂料体系中环氧涂料是主力军,具有极大的发展前景。重防腐涂料分为溶剂型、厚浆型、水分散型、粉末型4大类。其中常用主要是环氧树脂。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,环氧树脂有优良的附着力和低收缩率,对水、中等强度酸、碱和其他溶剂,有良好的耐蚀性和抗渗透性,拥有较多固化剂使其在各种施工条件下,均能具有良好的成膜性能,能同各种树脂、填料和助剂良好地混溶,易于配制成水性化、厚膜化(高固体化和无溶剂型)和粉末化等无公害重防腐涂料。通过物理改性和化学改性,其耐候性差、易粉化、高温下承受强腐蚀介质(如较强的酸、碱和溶剂)能力差的缺点正在逐步得到改善。这都奠定了其重防腐涂料的主导地位。

 

七、厚膜型无溶剂环氧重防腐涂料的研究

(一)引言

21世纪是海洋的世纪,国家对海洋的开发力度在逐步加大,以港口经济、海洋经济作为支柱经济。据专家介绍,随着各种开发海洋的作业平台,如港口、浮船、船舶、海上石油钻采平台、海洋勘探设备的建设,因其中大部分采用钢结构设施,且许多部位要求防腐期效与设备的使用期效相当,这些设施在使用过程中经常受到海洋盐雾、海水的侵蚀,阳光直射使表面温度高达6O℃。强烈紫外线的照射、一些机械的碰撞,致使材料被腐蚀破坏,影响设施的正常使用甚至造成事故。采用溶剂型防腐涂料进行保护,要满足长期防腐的要求,往往需要涂装多次,每道施工间隔长,不但增加了施工成本和延长了工期,而且易造成涂装缺陷,使涂层防腐期效不理想,需定期进行重涂维修,尤其对于港口的钢管桩、海上石油钻采平台水下部位的维修,需要潜水员进行水下作业、耗费巨大。

在船舶、勘探设备的压载水舱等密闭狭小的部位进行涂装时,采用溶剂型涂料,往往因通风不良,易燃易爆的有机溶剂挥发,造成挥发性气体积聚形成火灾隐患,且有机溶剂对施工人员、船员的身体也造成不可弥补的损害。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,用无溶剂涂料取代溶剂型涂料是防腐涂料的发展趋势。无溶剂涂料符合环保法规的要求,单道施工就能得到厚涂层、提高防腐效果,降低火灾隐患、缩短工期,提高设备的利用率。涂料防腐期效与涂层特性的数学公式如下:

 

式中:L——涂层的防腐寿命;h——涂层厚度;D——水和氧气在涂层内的扩散系数;τ——水分透过后的涂层的寿命,是膨胀内部压力(PB)和涂膜剥离层应力(σn)的函数。据专家介绍,从上式可以看出,涂层厚度、涂料密闭性对涂料的防腐寿命起着十分重要的作用。厚膜型无溶剂环氧涂料施工时基本无溶剂挥发,并可以减少涂层中的挥发性气孔,提高涂层密闭性,单道涂膜能达到400μm,具有长效防腐性。