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            重防腐涂料发展现状与未来

                                                重防腐涂料发展现状与未来
                                    罗永乐ㄠ﹛谢倩红ㄡ﹛黄相璇?#22330;?#26472;胜州ㄠ
                ㄗ?#20445;?#24191;东省安全生产技术中心ㄛ广州ㄤ?#20445;除除閎除誨玻?#20013;国广州分析测试中心ㄛ广东省分析测试技术公共实验室ㄛ广州ㄤ?#20445;除除簌除誨常?#19996;莞理工学院ㄛ东莞ㄤ?#29627;常腦除腦?BR>    摘要ㄩ介绍了重防腐涂料在特殊防腐领域中的应用ㄛ并对近年来国内外高性能重防腐涂料主要品种的研究现状进行了详细的讨论ㄛ在此基础上对重防腐涂料的未来发展趋势进行了展望﹝
                关键词ㄩ重防腐涂料ㄛ氟碳涂料ㄛ聚脲涂料ㄛ富锌涂料
                随着社会经济的快速发展和大型建设工程的涌现ㄛ人们对防腐涂料的应用条件和使用时效要求也越来越高ㄛ重防腐涂料因此应运而生﹝重防腐涂料是指在严酷腐蚀工程环境中下使用并具有长效防腐寿命的一种特殊涂料﹝与常规防腐涂料相比ㄛ重防腐涂料具有更长防腐保护时限优势ㄛ在化工和海洋环境等苛刻条件下能使用?#20445;陛咯保的?#20197;上ㄛ因而广泛应用于腐蚀问题突出和不便于短期维修的工程领域?#20445;刡?BR>    作为涂料工业中发展潜力巨大的品种ㄛ重防腐涂料具?#38156;?#25216;含量高﹜工程应用领域广等特点ㄛ国内外都将某个国家重防腐涂料发展水平的高低作为衡量该国家涂料工业先进程度的标志?#29627;迤常刡?#26412;研究较为系统地梳理近年来几种主要重防腐涂料的研究现状ㄛ在此基础上对国内外重防腐涂料的发展趋势进行总结和展望﹝
                ㄠ﹞重防腐涂料的主要类型
                近年来ㄛ重防腐涂料的研究开发发展?#35813;礿?#22312;传统的常规防腐涂料的基础上ㄛ研究出众多性能优异的品种ㄛ其中最为常见的重防腐涂料有ㄩ环氧类重防腐涂料﹜聚氨酯重防腐涂料﹜无机富锌重防腐涂料﹜氟碳涂料和聚脲重防腐涂料等菇提迤童搳
                ?#20445;恐情?#29615;氧类重防腐涂料
                环氧树脂是大分子链上含有两个或两个以?#31995;?#29615;氧基团的热固性树脂ㄛ具有良好的成膜性能和优异的耐腐蚀特性﹝每年全球大概ㄣㄟㄔ以?#31995;?#29615;氧树脂用于生产环氧防腐涂料ㄛ广泛应用于各种?#29616;?#33104;蚀环境中钢铁建筑物的防腐菇閎迤楠搳目前国内外已开发出众多性能优异的环氧类防腐涂料ㄩ环氧煤沥青﹜熔结环氧粉末﹜环氧玻璃鳞片﹜环氧云铁﹜环氧铝粉和环氧聚硅氧烷重防腐涂料等﹝
                海洋化工研究院菇腦开发出一种环保型环氧重防腐涂料ㄛ其采用双酚型和双酚型环氧树脂的混合体系作为成膜树脂ㄛ选用腰果酚改性胺固化剂籟?#24120;腦馳?#36827;行固化ㄛ并加以无毒性的磷酸盐系防锈颜料进行复配﹝该涂层体系具有优良的附着性能?#28034;?#38452;极剥削性能ㄛ目前该产品应用在青岛胶州湾跨海大桥工程上﹝美国猀瞿 公司菇馳开发的?#37232;鞶穬迤洷e憯酰說ㄨ保除?#21402;膜型环氧涂料ㄛ采用环氧树脂为成膜树脂ㄛ以聚胺改性固化剂进行固化﹝该产品施工对钢材表面处理的要求低ㄛ固体分含量高ㄛ一次喷涂可达到?#20445;隻怗?#33180;厚ㄛ已应用于上海南浦大桥工程中﹝
                同时为了克服溶剂型环氧重防腐涂料中有机溶剂挥发ㄛ污染环境的不足ㄛ?#20445;馳閎?#24180;美国痑嶂鴥鞶艞嶂公?#22659;?#21151;开发出熔结环氧粉末防腐涂料ㄛ此后在其他国?#19994;?#21040;更进一步的研究和推广﹝熔结环氧粉末防腐涂料一般采用分子结构中?#35874;?#24615;基团的改性环氧树脂ㄛ加入多官能度的?#38450;?#21644;?#27704;?#22266;化剂进行固化?#20445;除刡?#22312;港珠澳大桥建设项目中ㄛ美国痑嶂鴥鞶艞嶂公司ラ礗憯憯謑滹嶂熔结环氧粉末ㄗゞ瞿籟涂料被指定为主要供应产品ㄛ为项目的钢筋﹜传力杆及相关桥梁构件提供长期优质的防腐保护﹝
                为适应日益苛刻的腐蚀环境ㄛ国内外学者常对普通环氧重防腐涂料进行物理改?#38498;?#21270;学改性ㄛ来进一步改善其成膜性能和耐腐蚀能力﹝礿憌穬?#37232;諴嶂?#31561;?#20445;保?#36890;过在体系中加入增容剂ㄗ甲基丙烯酸酯和硅氧烷的接枝共聚物ㄘㄛ来增强聚硅氧烷在环氧树脂中的相容性ㄛ该防腐涂料膜层的机械力学性能得到较大的改善﹝猀鵃滹憯礗禲﹝薜憌憯等?#20445;玻?#37319;用氟树脂对环氧树脂进行改性ㄛ在改善了涂层的物理力学性能同时ㄛ也进一步增强了其电绝缘?#38498;?#32784;化学品性﹝通过形成互穿聚合物网络ㄗ?#26657;峉?#23545;环氧树脂进行化学改性ㄛ以改变环氧防腐涂料的性能ㄛ是现时的研究重点之一?#20445;常刡ㄒ晻憌謑﹝怗?#30740;究小组?#20445;提?#37319;用末端为异氰酸酯的聚醚聚氨酯低聚物和双酚型环氧树脂的复配体系在溶?#20102;?#27682;呋喃中进行化学改性ㄛ并用耀耀 固化剂进行固化ㄛ生成了线性聚氨酯ㄜ环氧的互穿网络结构ㄛ该防腐涂料的耐酸碱?#38498;?#32784;盐水性得到了极大的提升﹝
                ?#20445;恐瓷?#32858;氨酯重防腐涂料
                聚氨酯树脂其分子结构中的活性氰酸根基团ㄛ决定了其性能具?#34892;?#22810;优异的特性ㄩ良好的柔韧性﹜粘结力强﹜耐磨?#38498;?#26426;械性能优异﹜漆膜防腐性能好﹝自上世纪ㄦㄟ年代以来ㄛ世界各国相继对聚氨酯重防腐涂料进行研究ㄛ并开发出众多新型聚氨酯重防腐涂料﹝
                英国礿憯穬礗鵃穬憯聜材料公司研制的一种双组分的重型薜聜鵃迤啥嶂謑聚氨酯防腐涂料ㄛ其采用异氰酸酯啥耀预聚物与聚烯烃类多元醇的复配体系ㄛ该类型涂料的施工涂膜厚度能到?#20445;恐瞨?#20197;上ㄛ防腐效果优良ㄛ现已成功应用在穿越尼日利亚河的多条成品油管线的防腐工程中﹝中核凯利集团公司?#20445;?#20197;甲苯二异氰酸酯ㄗ啥耀氿和聚?#35759;?#20803;醇为基础ㄛ通过预聚体法研制出一种无溶剂单组份的环保型重防腐聚氨酯涂料ㄛ测试结果显示该涂料的耐盐雾﹜耐老化及附着力等性能良好ㄛ能达到现有的国内重防腐涂料标准要求﹝
                为了进一步增强和扩大聚氨酯涂料的防腐性能以及应用范围ㄛ许多的研究者着眼于对聚氨酯涂料的改性﹝
                ?#26657;嶂穬鋆嶂諢﹝荂﹝?#31561;?#20445;閎?#37319;用污ㄜ缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷ㄗ?#26657;啥礿?#19982;甲基三甲氧基硅烷ㄗ礿啥礿茛进行改性聚氨酯涂料ㄛ改?#38498;?#30340;聚氨酯防腐涂料涂层的机械性能和热稳定性能得到较大增强ㄛ其?#21040;?#28201;度提升了约?#29627;除丁?#25193;宽了其在航天﹜海洋﹜汽车等防腐领域的应用范围﹝
                ?#20445;恐场?#23500;锌重防腐涂料
                作为现代重防腐涂料体系中常见的底漆之一ㄛ在腐蚀环境中富锌涂料利用牺牲锌粉使涂层导电的方式ㄛ来达到保护金属基材的效果ㄛ因此其干膜的锌粉含量能达到ㄧㄟㄔ‵ㄨㄤㄔ左右﹝富锌涂料可以分为有机富锌涂料和无机富锌涂料两类﹝目前常用的有机富锌涂料主要是以环氧树脂为基料ㄛ由于其施工时对金属表面的处理要求低﹜附着力强等特点ㄛ所以广泛应用在各个防腐领域﹝如郭?#39029;系x詴保簌?#36873;用籟迤提型环氧树脂﹜二甲苯和正丁醇的混?#20808;?#21058;﹜ㄥㄤㄟ聚酰胺固化剂以及鳞片状锌粉作为主要原料ㄛ研制出一种溶剂型的鳞片状锌基环氧富锌重防腐涂料﹝该涂料可在金属表面上进行带锈操作ㄛ在国内的部分海洋设施和地下工程得到了应用﹝
                无机富锌涂料则一般选用硅酸烷基酯和碱性硅酸盐作为基料﹝与有机富锌涂料相比ㄛ无机富锌涂料有极好的涂膜性能ㄛ而且在耐溶剂性﹜耐热性﹜防锈性等方面都远优异于有机富锌涂料ㄛ应用范围更广﹝呁鵃鋆謘﹝癒﹝茛聜?#37232;穬?#31561;?#20445;腦?#36873;用高摩尔比的硅酸钾粘合剂和锌粉ㄛ同时通过甲基三甲氧基硅烷对其进行化学改性以提高该涂料的储存稳定性ㄛ制备出一种水性无机硅酸锌涂料ㄛ其成膜速度快ㄛ与金属底材粘结强ㄛ能起到较好的阴极保护作用ㄛ从而防止金属的电化学腐?#30784;?#25196;州市金陵特种涂料厂?#20445;馳?#21019;新性地选用磷酸盐作为成膜基料ㄛ以鳞片状锌为防锈颜料ㄛ研制出一种耐磨性﹜耐热性优越的籟啥迤馳无机富锌涂料ㄛ其具有良好的隔热和防腐效果﹝
                ?#20445;恐础?#27679;碳涂料
                氟碳涂料主要是以有机氟聚合物为成膜树脂的一种常温固化涂料ㄛ当前市场上常见的常温固化型氟碳涂料主要采用树脂氟烯烃ㄜ乙烯基醚共聚物ㄗゞ籟痑籟和端羟基全氟聚醚ㄗ?#26657;ゞ校籟?#20026;主﹝由于其氟碳树脂含有特殊的瓊迤基团ㄛ赋予了氟碳涂料既有优越的耐候性﹜耐化学药品?#38498;?#32784;热性ㄛ又有优异的防腐性能ㄛ因而逐渐成为目前长效免维护工程外用涂料和高性能防腐涂料的主要代表﹝
                日本大森桥的涂装工程采用常温固化型氟碳涂料进行面漆防腐保护ㄛ到目前已使用超过?#29627;?#24180;ㄛ涂层机械性能和防腐效果保?#24544;?#28982;良好﹝与此同时ㄛ国内对氟碳防腐涂料也进行了深入的研究﹝武汉高校新技术研究所?#29627;除?#36873;用具?#24515;?#20505;性﹜耐磨性﹜防腐蚀性的氟碳树脂ㄗゞ籟痑籟和拜耳公司的?#24120;常馳?#22266;化剂为主要原料ㄛ开发出一种氟碳重防腐面漆啥茛ゞ迤腦除陛该产品一次涂膜厚度可达到?#20445;玻隻怗?#20197;上ㄛ现已应用在世界第一高的舟山输电铁塔工程上﹝最近大连振邦公司自主研发的以国产?#30740;?#27679;树脂为成膜基料的防腐涂料ㄛ结果测?#21592;?#26126;ㄛ其耐紫外线加速老化性能超过ㄣㄟㄟㄟ鋆部分指标接近甚至超过国外进口产品水平ㄛ在一定程度打破了国外进口产品在氟碳树脂涂料领域的垄断﹝
                ?#20445;恐窗?#32858;脲重防腐涂料
                自上世纪ㄧㄟ年代末ㄛ美国?#37232;謑穬鞶瞨嶂?#20844;司自主开发的一种创新性喷涂聚脲弹性体技术ㄛ该技术基于端氨基聚?#36873;?#20108;?#38450;?#38142;剂的活性氢组分和异氰酸酯组分进行反应ㄛ具?#38156;?#36895;固化﹜施工时收环境影响小﹜极高的耐磨性﹜抗老化性以及耐腐蚀性等优点ㄛ因其优异的防腐综合性能ㄛ在电力建设﹜石油石化防腐﹜建筑防水等领域得到了较为广泛的应用﹝
                目前利用新型结构的聚天门冬氨酸酯为主体成膜物质开发出来的聚脲防腐蚀涂料ㄛ逐渐受到许多国内外学者的关注﹝
                其中ㄛ荷兰的薜諴鵃峉鵃滹憯涂料公司最新推出的一?#20013;?#22411;聚天门冬氨酸酯防腐涂料氿謑穬憯礗?#37232;}憛﹝馳馳?#35813;涂料可标准的施工设?#38050;?#25509;施工于金属表面ㄛ一道施工厚度能达到?#29627;隻怗瞨?#35813;产品已德国最大的户外媒体广告装置中防腐保护工程中使用﹝为了进一步提高聚脲防腐涂料性能和应用范围ㄛ西北工业大学的王军委等?#29627;保?#22312;聚脲材料的基础上ㄛ加入已用有机改性剂改?#38498;?#30340;纳米黏土ㄛ研发出一?#20013;?#22411;纳米改性聚脲防腐涂料ㄛ抗腐蚀性能得到明显的改善﹝
                ㄡ﹞国内外重防腐发展趋势
                伴随着全球经济和工业的?#35813;?#21457;展以?#23433;?#26029;提高的行业要求ㄛ重防腐涂料必将迎来新一轮的发展机遇ㄛ综?#31995;?#21069;国内外的涂料研究者的研究内容ㄛ未来重防腐涂料的发展趋势主要集中在以下方面?#29627;玻芎?BR>    ㄗ?#20445;?#27700;性化﹝随着大众对环境保护的要求越来越迫切和?#32454;韗?#24320;发出低耗能﹜低污染﹜高性能的水性化重防腐涂料已成为了当前研究的热点之一﹝而水性重防腐涂料研发的关键在于水溶性成膜树脂的开发ㄛ目前水性环氧﹜水性氟碳以及水性聚氨酯等防腐涂料已研制成功﹝但水性重防腐涂料仍存在容易发生闪?#30784;?#28034;膜耐水?#38498;?#26426;械性能相对较差等不足之处ㄛ还需进一步改善﹝
                ㄗ?#29627;?#38450;锈颜料无毒化﹝作为重防腐涂料的重要组成部分ㄛ防锈颜料发挥着减?#33322;?#23646;腐蚀的功效ㄛ常见的含重金属的防锈颜料虽然性能优异ㄛ但对环境会造成极大污染ㄛ因而在实际使用中逐渐受到限制﹝近年来使用环保型防锈颜料替代传统防锈颜料已成为当前环保型重防腐涂料的发展?#36739;}?#20294;是要完全取代传统有毒防锈颜料ㄛ需对无毒防锈颜料的理论和应用方面加大研发力度﹝
                ㄗ?#24120;?#22810;功能化﹝单一功能的重防腐涂料已?#23545;?#19981;能满足现代涂料工业的巨大需求ㄛ重防腐涂料功能的多样化已势在必行﹝如复合陶瓷耐高温防腐涂料﹜导电聚苯胺重防腐蚀涂料﹜自愈?#29616;?#38450;腐涂料﹜纳米复合粉末渗锌加重防腐涂料﹝为了推动重防腐涂料开发和产品升级ㄛ抢占世界重防腐涂料发展的制高点ㄛ必须对重防腐涂料多功能化给予高度的重视﹝
                ?#22330;?#23637;望
                通过总结国内外的重防腐涂料技术发展现状ㄛ重防腐涂料因其出色的防腐性能ㄛ受到人们越来越多的关注ㄛ在石油化工﹜海洋工程以及其他苛刻腐蚀环境中得到了越来越广泛的应用ㄛ也取得了巨大的经济和社会效益﹝随着重防腐涂料技术的不断发展和成熟ㄛ其发展前?#27688;?#23558;越来越广阔﹝
                参考文献ㄩ略


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