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重防腐蚀涂料的技术发展状况及环保要求
发布者:瑞凯科技 发布时间:2015-11-23 13:56:20

随着人们对环境保护的日益重视,环保法规对涂料行业的影响也日渐突出,人们对各行业环保产品要求将愈来愈强烈,做为金属设备的装饰产品防腐涂料也不例外。介绍了目前几种重防腐蚀涂料的技术发展、涂装及环保要求。

防腐涂料;技术发展;涂装;环保要求防腐涂料做为专用涂料,在涂料品种中独树一帜,而且至今研究应用工作方兴未艾。防腐涂料品种有环氧、聚氨酯、氯化橡胶、有机氟、有机硅涂料等系列产品。

造成腐蚀的环境有一般腐蚀环境和严重腐蚀环境。在一般腐蚀环境里的防腐称为普通防腐蚀;在严重腐蚀环境里的防腐蚀称作重防腐蚀。重防腐蚀所用的涂料就是重防腐蚀涂料,是指处于苛刻环境条件下高性能长效重防腐蚀涂料。其涂膜厚度大于等于150 m.需要重防腐蚀涂料的场合有海洋建筑物、酸碱生产设备、化工设备、贮罐和管道、船舶和集装箱等。

1重防腐蚀涂料的技术发展

1.1环氧树脂涂料环氧树脂涂料大致可分为纯环氧树脂涂料、煤焦油环氧树脂涂料和改性环氧树脂涂料,它具有优异的耐水性、耐损性和耐化学性,适用于海上、沿海、工业区等严重腐蚀环境中钢铁建筑物的涂装,特别适用于各种贮罐内壁的涂装。因此,环氧树脂涂料是在讨论重防腐蚀涂料中不可缺少的品种。

纯环氧树脂涂料是指只用环氧树脂(如环氧酯)的涂料,是将环氧树脂用于干性油酯化后制成的单组份涂料。该涂料用作严重腐蚀环境涂装效果很好。例如:由双酚A型环氧树脂、固化剂和焦炭粉制成的防腐蚀涂料,用于石油管道内壁的防腐蚀,能形成0.1~1mm厚的涂膜。

煤焦油环氧树脂涂料是环氧树脂和耐水性优异的各种煤焦类组合成分。这类涂料有极优异的耐水性、耐药品性。因此用于水下和贮罐内壁,它与环氧树脂涂料相比,对底材的渗透性优异,可以不涂底漆直接涂装,不过颜色仅限于黑色和褐色。

改性环氧树脂涂料是将环氧树脂用色值小和渗透性优异的各种改性剂如酚醛树脂、酮类树脂、石油树脂、环戊二烯树脂等进行改性后制成的涂料。该涂料在保持了煤焦油环氧树脂涂料优点的同时,又克服了颜色品种少的缺点。这种涂料对难以完全处理的底材的涂装特别有效,比纯环氧树脂涂料要求的底材处理等级低。它对溶解力强的溶剂及化学品有长久的耐腐蚀性,可用于贮存这些产品的贮罐内壁涂装。

1.2聚氨酯树脂涂料聚氨酯树脂涂料在防腐蚀涂装中,主要是弥补环氧树脂涂料在5*C以下低温时几乎不固化的缺点,因此,在冬季施工时往往用它代替环氧树脂涂料。另外,它还可以代替耐光性差的环氧涂料作最后罩光,避免在户外曝晒时很快粉化导致外观变差和防腐蚀性能下降等缺陷。这种涂料系列在日本已经标准化。日本涂料公司认为:聚氨酯树脂面漆和环氧树脂底漆配合使用,将成为重防腐蚀涂料体系中的重点涂料。单组份聚氨酯树脂涂料用作重防腐蚀性能非常好,该涂料也叫湿固化聚氨酯树脂涂料,该涂料能在一5~50*C的温度范围内和30%~98%的相对湿度下施工,并快速固化,因此在冬季、雾天、雨天或者在湿表面上都能顺利施工,并且性能非常好。目前这种涂料已用于大桥、石油贮罐、海上设施、化工设备等防腐蚀作底漆、中间层漆和面漆。另外,聚氨酯与煤焦油配合制成的涂料干燥异常快,可作为水下涂料或地下涂料。

1.3氯化橡胶涂料氯化橡胶涂料具有优异的防腐蚀性、耐水性、快干性及层间附着性和低温下的施工性,所以广泛地应用于海军、工业区的防腐蚀。日本道路公司和本四公司等桥梁用漆,采用氯化橡胶涂料已规格化,在日本作为许多钢铁构造物防腐涂料,目前该涂料正向厚膜方向发展。然而其涂膜硬而脆,需要加增塑剂,如酚醛树脂、石油树脂、邻苯二甲酸树脂、丙烯酸树脂等进行改性。最近日本开发了一种用酚醛树脂改性醇酸树脂的再改性氯化橡胶涂料,该涂料可改进氯化橡胶涂料的颜料分散性、耐久性、增塑剂渗出性,一般在重腐蚀涂装体系中用作中间涂层和面漆。其配方举例如下:酚醛改性醇酸树脂100份,氯化橡胶60份,增塑剂(如邻苯二甲酸二烷基酯)33份。二氧化钛(R* 820)100份,沉淀硫酸钡43份,环氧树脂5份,改性膨润土(增调剂)10份及溶剂。

1.4云母氧化铁涂料云母氧化铁涂料在重防腐蚀涂料中也是主要品种之一,它是在涂料中配入高浓度的云母氧化铁鳞片状颜料而制成的。由于该涂料具有优异的屏蔽性,因此对涂装期长的大型构筑物非常有利。近几年云母氧化铁涂料发展很快,云母氧化铁已被用于乙烯共聚物、环氧树脂、湿固化聚氨酯等先进的涂料中。例如:以氯化烯一乙烯基异丁醚共聚物为基础的云母氧化铁涂料,在镀锌铁塔、灯塔上应用很好,该涂料有优异的耐化学性、耐候性和附着性。它还适用于输电塔和铁路桥式起重门塔等钢结构作底面合一涂层。其中干膜厚度可达75~120ym.以环氧为基础的云母氧化铁涂料有优异的耐化学性,用于钢构物保护在严酷环境中效果评价相当高。由于该涂料固化可形成相当硬的涂膜所以适应在工厂车间进行涂装操作,其中干膜厚度可达75

1.5有机硅树脂涂料有机硅树脂涂料的耐候性和耐久性很好,一般能使用10~20年或更长的时间,用作防腐蚀体系的面膜。纯有机硅树脂因其物性过于极端,而难以直接用于重防腐蚀体系,目前开的能用于防腐蚀体系的是低温固化的新型改性有机硅树脂涂料。主要有以下几种。

有机硅醇酸树脂涂料即在醇酸树脂主链上引入有机硅树脂,便可得到有机硅醇酸树脂。该树脂涂料除在耐候性方面比醇酸涂料优异外,其它性能不突出。

有机硅橡胶涂料将二甲基硅氧烷二醇用硅烷交联而成。该涂料具有一定的橡胶弹性、耐候性、耐药品性、耐水性优异,但耐污染性差,不宜做面漆。

有机硅橡胶改性聚酯树脂涂料将有机硅橡胶的特性引入聚酯树脂,以弥补有机硅橡胶在耐污染性、施工性、光泽和调色性方面的不足,这就是有机硅橡胶改性聚酯树脂。由于引入了有机硅橡胶使聚酯树脂耐候性、防腐蚀、斥水性变优,涂层具有柔韧性。用该涂料做面漆,曝晒初期光泽有所下降,但长期能保持耐候性,该涂料主要用作钢构造物的重涂涂料。

丙烯酸有机硅树脂涂料该涂料是双组分的,一组分是在侧链上带有烷氧硅烷基的丙烯酸低聚物;另一组分是固化剂。该涂料具有良好的保光性,当用于重防腐蚀涂装时,其重防腐蚀性能可与聚氨树脂涂料相媲美,且耐候性、耐久性优异,所以一般用作面漆。

1.6有机氟树脂涂料有机氟树脂涂料的最大特征是迄今为止所有涂料都达不到的超耐候性,一般可达20年以上,耐久性可达10 ~20年,还具有良好的耐化学性、柔韧性和对各种底材的附着性等。但是以前的有机氟树脂涂料不溶于溶剂,不能常温固化,因此难以在重防腐蚀中应用。后来开发的可溶于溶剂的氟烯烃共聚物树脂由氟烯烃和各种乙烯醚制成,和用引入树脂中的官能基进行交联,常温固化。涂层具有长期防腐蚀性能。

1.7不锈钢粉涂料不镑钢涂料是为提高钢铁制品和钢铁构造物等防腐蚀耐久性而研制的新型重防腐蚀涂料,目前报道较多的是不锈钢粉环氧树脂涂料,也可用其它树脂。

该涂料使用的不锈钢粉是片状的,厚度在3以下,宽度和长度在100以下。片状不锈钢粉在涂料中的含量以5% ~40%(重量)为宜,尤以9%~16%更好。使用时先将片状不锈钢粉与环氧树脂相混,临施工前再加入规定量的固化剂。由于不锈钢粉有耐腐蚀、抗氧化、耐高温、耐化学和耐摩擦等性能,加之它在涂膜中能形成多层结构,因此,在性能可靠的底漆上涂了不锈钢粉面漆之后,整个涂膜能保持20年完整而不必修补,所以大大节省了维修费用。

环氧树脂涂料本来就具有优良的耐久性和耐化学品性,在这种性能优良的涂料中再混入具有优良特性的片状不锈钢粉,把它涂在底材上,能将底材很好地屏蔽起来,因而防腐蚀性和耐久性非常好。

2重防腐蚀涂料的涂装重防腐蚀与一般防腐蚀不同,除了对涂料本身质量、性能要求较高之外,对涂装和施工的要求也比较高。(1)底材表面须经充分处理,处理程度与涂膜的耐久性密切相关。日本关西涂料公司称,底材表面对涂膜寿命的影响程度可达71 %.因此要特别重视底材的表面处理。(2)涂膜厚度在强腐蚀环境中应>150ym.对于某些腐蚀环境涂膜厚度应大于250ym或更厚才行。(3)涂装体系宜采用多道涂层体系。

3防腐涂料的环保要求

3.1水性防腐蚀涂料在生产和施工过程中,溶剂型涂料的溶剂耗量大,这些有机溶剂挥发到大气中,不仅造成资源浪费,更重要的是严重污染大气环境,这违背了环境保护的要求,所以水性防腐涂料、无溶剂型防腐涂料将倍受欢迎。水性防腐蚀涂料多适用于金属涂装的水性粘结剂,适用于水性、气干防腐蚀涂料的品种有醇酸树脂乳液、水性醇酸树脂溶液、聚合物分散体。无溶剂聚氨酯防腐涂料由于无溶剂、不产生污染、省资源,而且它具有流平性好、涂厚膜不流挂、干燥快、漆膜附着力强、耐冲击、耐磨、耐海水、耐候性、低温固化等优点,将是一举双得的理想环保防腐蚀产品。

3.2金属带锈防腐涂料一般的防腐涂料在涂装前,金属表面不经除锈处理,往往达不到理想的涂装效果,而除锈处理的费用在涂装成本中占有很大比例,二级除锈占5%以上,三级除锈占30%~ 40%,不仅如此,除锈要用大量的酸液,酸液不仅对操作人员有潜在危害,更重要的是废酸水不经处理外排,将严重污染地下水,使水环境受到严重污染。所以,金属带锈防腐涂料将是环保型涂料的发展方向。该涂料可以直接涂刷在有锈蚀的钢铁表面,自行化学除锈、防腐,也可在无锈蚀的金属和非金属表面上使用,起防腐蚀和装饰作用。


 
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