水性防腐涂料在船舶涂裝中的應用探析

摘 要：隨著海洋事業的不斷發展，船舶的安全性受到人們的普遍關注，船舶防腐涂裝能夠有效保護船舶，實現安全航行。文章主要通過對船舶涂裝水性防腐蝕涂料發展概況的分析，進一步提出在船舶涂裝中的應用效果，以此提升船舶美觀與安全性。

關鍵詞：防腐蝕涂料；水性涂料；船舶涂裝

現代社會的發展，使各行業有了長足的進步，高科技產品層出不窮，為人們的生活提供了極大的便利。近年來，隨著石油資源日益短缺和人的環保意識不斷提高，涂料行業也已經向環保和節約能源的方向慢慢發展，各類新型材料得到快速推廣與應用，特別是融合了現代高科技的高固體分涂料、無溶劑涂料、水性涂料等成為涂料發展的主要內容，在眾多涂料中，水性材料憑借自身安全性的優勢，在涂料領域受到廣泛研究與推廣，成為行業的領軍熱點。我國海洋事業的發展，使船舶制造不斷增多，國產化程度越來越高，在船舶生產過程中，為了保證美觀，防止腐蝕，需要使用到大量涂料進行美化，要想使人們更加安全的體驗，就需要在環保上下功夫，針對傳統工業涂料施工不便、黏度較高、有機溶劑多等劣勢，環保涂料有了更廣泛的應用，傳統材料在涂料施工時，需要長時間的進行干燥，這個環節中就會導致有機溶劑揮發，使資源浪費并污染了環境，不安全因素較多，火災隱患的風險幾率相當大，對施工與使用人員的身體造成危害，水性涂料已經完全代替了溶劑型產品，專門用在船舶涂裝工程施工中，推廣與使用對未來發展是有非常重要意義的。

1 水性防腐涂料的分類和發展

水性涂料由于構成的不同，可以分為水可稀釋型涂料、水乳膠型涂料和乳液型涂料多種，不同的品種有不同的優點與特征。

1.1 水乳膠型涂料

水乳膠型涂料制作較為復雜，主要是使用了樹脂，通過乳液聚合的原理制作完成的。在當前，技術的更新與發展，乳液聚合技術有了全新的概念，其發展前景較為樂觀，在不斷發展過程中，已經被各行業普遍認可，技術在建筑、工業防護等諸多領域得到應用與推廣，其延伸產品豐富多樣。乳液聚合技術主要由均相乳液聚合和異相乳液聚合兩種形態構成，第一種主要是通過一次性乳液聚合完成；后一種是新的方法，雖然剛剛出現，但已經得到推廣，是通過分步乳液聚合的方式完成的，這類方法理論上也叫做核殼結構乳液聚合法。挖根生的是丙烯酸酯乳膠涂料、苯乙烯丙烯酸酯涂料和與其相關聯的改性品。雜化乳液聚合是20世紀90年代末發展起來技術，可以說是樹脂制備和改性技術的延展，通過乳液聚合和改性可以達到一步完成的效果。這類工藝的代表主要是改性樹脂，包含環氧樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂等相關的產品。

1.2 水可稀釋型涂料

水可稀釋型涂料不能自身形成水溶解，需要使用樹脂液等溶解，是高固體溶液，在材料制作中把各類不同顏料及助劑全面進行分散，保證均勻在材料中，這類溶液主要是能夠在使用時借助水溶性等溶劑，通過鹽基團作用融入到水中。在能夠融水的樹脂材料中，主要是丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂等，通過再加工利用，使樹脂分子鏈產生變化，在分子結構中引入特定親水基團，形成可以快速融解到水的稀釋涂料。在這類材料體系中，酸值高或親水性基團多的樹脂主要用于電泳底漆或浸涂烘漆，很少用于氣干性涂料的相關制備。多數情況下是通過核殼結構制備酸值低的水可稀釋性樹脂。在制作過程中，把符合要求的樹脂，比如說飽和聚酯、醇酸、聚氨酯等樹脂進行制備，通過把酸值單體自由基的分散與聚合作用，保證接枝到所要達到的目標分子鏈上，利用胺中和原理，接枝樹脂就能夠在水中形成分散的效果，形成水溶合。這種核殼結構自乳化技術是一種高科技技術，親水基團含量能夠大面積減少，核層和殼層還能在一程度上形成優勢互補，確保了材料的穩定性與綜合性，使材料性能更加穩固。

1.3 乳液型涂料

乳液型樹脂主要是把油溶性聚合物外加乳化劑通過機械的作用，進行強制分散，使其快速溶解到水中。傳統的方法較為保守，乳化劑不參與成膜過程，主要是游離在漆膜中的一種形態，這樣就會導致漆膜耐水和防腐作用無法發揮，性能不夠良好。隨著技術的更新與改進，乳化劑技術也有了全新的發展，通過反應型乳化劑的作用，大大提升了產品耐水性和防腐性。

2 水性防腐涂料在我國船舶涂裝中的應用

傳統的涂料對施工有一定的局限性，在船舶內艙進行施工，主要受到空間狹小、操作不便、通風不暢等的影響，使施工變得復雜化，在使用傳統涂料施工時，由于材料的成分包含易燃物質，增加了施工中的危險系數，非常容易出現火災和中毒事故，船舶的內部一般均是軟包覆，這類包覆布和絕緣隔熱材料多孔、粗糙，一般涂料一次無法全覆蓋，對涂料吸收量大，涂料中的有機溶劑在施工不當時，還可能導致內部基材的封閉，施工完成后，艙室內長期存在涂料氣味，不能快速揮發，導致人身體的損害，影響到了艙內人員的工作和生活。當前，普遍使用到的是水性涂料，通過采用這類涂料，能夠大大的提高施工效率，可以使涂裝施工和其它施工交叉作業，保證了施工進度，水性防腐涂料在船舶內艙中的應用前景非常廣闊。雖然當前普遍使用水性涂料，同時這類涂料又具備較好的優勢，同溶劑型涂料相比，符合國家環保整體要求，同類產品市場中，產品質量不同，出現了參差不齊的現狀，不同的產品不同的特性，只有通過不斷研究與開發，才能符合船舶使用。要通過嚴格的測試標準，才能滿足使用要求，要標準中規定，甲醛濃度不能超過1.0×10-5，這一項規定，就會過濾出不合格的產品，因此僅有極少數廠家的產品通過了相應的毒性試驗要求。毒性試驗按照GJB-3881-1999《艦船用非金屬材料毒性評價規程》進行測試，需要一個月左右的時間才能明確毒性試驗結果，通過兩個月毒性試驗的能夠在常規潛艇內艙進行涂裝施工；通過三個月毒性試驗的能夠使用到核潛艇內艙涂裝，所以為了保證涂料的可靠性，需要滿足條件才能使用。

3 水性船舶防腐涂料發展存在的問題

雖然水性涂料有一定的優勢，但是在實際應用中，還存在一定的問題與不足，主要表現如下：

3.1 產品品種不多

能夠選擇的余地小，同時配套產品不完善，產品性能還不夠成熟穩定，需要全面進行創新與提高，才能滿足施工標準要求。可以說，在我國水性船舶防腐涂料的設計與研發中，技術還不夠成型，整體看還處于剛剛起步階段，市場中質量過關的產品品種不多，生產的范圍停留在防銹底漆和面漆上。但是底漆性能與同類溶劑型產品相比，還存在性能不穩定的問題，差距依然存在，除水性無機硅酸鋅底漆外，其它底漆主要用于水線以上部位防腐，還不能形成生產鏈條；面漆是單組分體系的使用，產品施工部位主要集中在內艙和甲板上。

3.2 施工性能問題

在常溫狀態下施工，涂料能夠滿足施工標準要求，但是處在低溫施工時，其產品性能則顯現了不穩定性，特別是和溶劑相比，其水蒸發潛熱要高許多，同時其揮發速率更慢，對施工條件要求較高，如果水分不能快速揮發，則會導致涂料流淌，形成花面影響美觀。

3.3 功能性還不足

水性船舶防腐涂料當前優勢是環保，在內艙涂料阻燃性、抗沾污性、抗結露、防霉等方面還存在差距。

4 結束語

水性涂料是一種高科技的水溶劑涂料，能夠極大的減少石油資源浪費，降低有機揮發物排放，有力的保護了環境，施工中，方法簡單好操作，極大的提高了施工工效，隨著技術的完善與進步，水性船舶涂料必將在船舶涂裝中獲得更加廣泛的推廣與應用。

參考文獻

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