無溶劑環(huán)氧新一代智能防腐涂層系統(tǒng)

劉建卡

(優(yōu)龍海洋工業(yè)涂料有限公司,南京210047)

無溶劑環(huán)氧新一代智能防腐涂層系統(tǒng)

劉建卡

(優(yōu)龍海洋工業(yè)涂料有限公司,南京210047)

針對(duì)傳統(tǒng)防腐涂料與涂裝存在的問題,闡述了海洋工業(yè)重防腐涂料的發(fā)展新趨勢(shì)。著重介紹一種適用于超高壓水射流表面處理的新工藝,可在100%潮濕帶閃銹瞬銹表面直接施工、具有生態(tài)環(huán)保、無毒阻燃、低表面涂裝、超強(qiáng)附著力、高邊棱保持率及長(zhǎng)效重防腐的無溶劑環(huán)氧新一代智能防腐涂層體系。

無溶劑環(huán)氧;智能防腐;超高壓水射流

0 概述

金屬和鋼筋混凝土的化學(xué)和電化學(xué)腐蝕會(huì)帶來危害及巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由于腐蝕,大量有用材料變成廢料。據(jù)《中國(guó)腐蝕調(diào)查報(bào)告》介紹,全球每90 s就有一噸鋼鐵腐蝕成鐵銹。國(guó)內(nèi)外專家調(diào)查分析,造成如此程度的腐蝕,其主要原因是傳統(tǒng)的溶劑型防腐涂料與涂裝存在的問題。涂層防腐壽命完全取決于理想化的表面處理級(jí)別,即Sa2.5～3級(jí)。然而,目前國(guó)內(nèi)普遍使用的噴砂方法,在噴砂時(shí)產(chǎn)生粉塵對(duì)鋼表面的二次污染以及水溶性鹽的超標(biāo)和空氣濕度的影響等多種原因,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)的防腐工程表面處理質(zhì)量均達(dá)不到涂裝標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)大約有75%以上的防腐工程都不同程度地產(chǎn)生防腐涂層提前失效的現(xiàn)象。

1 對(duì)防腐新需求和發(fā)展新趨勢(shì)的評(píng)價(jià)

隨著我國(guó)政府制定并頒布執(zhí)行“環(huán)保、安全、節(jié)能減排”等工業(yè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,以及國(guó)際海事組織對(duì)中國(guó)船舶工業(yè)強(qiáng)制執(zhí)行“IMO”新的涂裝標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)防腐工業(yè)對(duì)防腐涂料與涂裝提出了新的需求。這些新的需求推動(dòng)了防腐涂料與涂裝技術(shù)的發(fā)展。

1.1 防腐涂料新需求

(1)性能 傳統(tǒng)的防腐涂料與涂裝存在以下問題:①涂層附著力低,尤其在潮濕表面附著力更低;②在邊棱和焊縫部位涂層過薄;③水溶性鹽等腐蝕介質(zhì)含量超標(biāo),不能用水清洗;④干噴砂帶來粉塵二次污染;⑤涂料沒有寬忍性,不能滿足低表面涂裝;⑥溶劑揮發(fā)產(chǎn)生針孔,破壞了涂層屏蔽效果;⑦不能在潮濕帶閃銹瞬銹表面直接涂裝;⑧有露點(diǎn)限制等。以上諸多問題是導(dǎo)致防腐涂層提前失效的主要原因。

(2)環(huán)保 我國(guó)政府為實(shí)施“環(huán)保、安全、節(jié)能減排”的工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,制訂了一系列新的法律法規(guī)和環(huán)保強(qiáng)制規(guī)定,如:限制粉塵排放、減少溶劑揮發(fā)和廢棄物合理處理等。因此,研制高性能防腐涂料,首先要考慮涂料的環(huán)保型問題。

(3)成本 在以往的防腐工程中,人們往往只關(guān)心防腐涂料的價(jià)格,卻忽視了涂裝成本是防腐工程中最大的支出成本。防腐工程由涂料與涂裝兩個(gè)部分組成。①涂料:據(jù)《中國(guó)腐蝕調(diào)查報(bào)告》介紹,涂料與涂裝費(fèi)用比例:海洋工程與船舶為1∶8;石油化工為1∶5;一般鋼結(jié)構(gòu)為1∶3。從上述費(fèi)用支出比例可以看到,在傳統(tǒng)的防腐工程中,涂料的成本約占防腐工程總成本的15%～30%左右。②涂裝:涂裝成本包括表面準(zhǔn)備成本、時(shí)間成本、環(huán)境成本、廢物處理成本、安全程序成本等。傳統(tǒng)的溶劑型涂料的涂裝成本約占總成本的70%～85%左右。由此可見,使用低表面涂裝的高性能涂料,就可以減少表面處理與涂裝成本,從而大幅降低防腐工程的綜合成本造價(jià)。

(4)安全 ①干噴砂和機(jī)械打磨除銹容易產(chǎn)生火花,在易燃易爆環(huán)境(如壓載艙、油艙、儲(chǔ)油罐等密閉環(huán)境)里進(jìn)行表面處理施工,要做好安全程序風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;②涂裝施工中低閃點(diǎn)溶劑的揮發(fā)可能會(huì)產(chǎn)生積聚爆炸,故要做好充分的通風(fēng)保證措施,確保施工安全;③要更多關(guān)注干噴砂粉塵飛揚(yáng)和有害溶劑揮發(fā)對(duì)工人身體的不利影響。

1.2 發(fā)展新趨勢(shì)

國(guó)際海事組織基于對(duì)海洋惡劣腐蝕環(huán)境、環(huán)保與安全運(yùn)行等問題的深刻認(rèn)識(shí),最早提出了防腐新需求。為適應(yīng)這一新需求,中國(guó)船級(jí)社2008年7月1日頒布執(zhí)行船舶壓載艙等新的“IMO”涂裝標(biāo)準(zhǔn),要求船舶壓載艙防腐壽命從5年提高到15～20年。大量的海洋防腐工程的實(shí)踐證明,先進(jìn)的超高壓水射流表面處理新工藝與高性能無溶劑環(huán)氧涂層體系相結(jié)合,已成為我國(guó)海洋工程重防腐發(fā)展的新趨勢(shì)。

(1)超高壓水射流表面處理新工藝

使用超高壓水射流進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)表面處理有許多優(yōu)勢(shì),諸如:①工作壓力達(dá)到250 MPa以上的超高壓水射流裝備,其高速射流在噴嘴出口的速度達(dá)超音速的三倍;②超高壓水射流用來清洗鋼板表面的“氧化皮、鐵銹、破損的漆膜”,可起到立時(shí)清除的效果;③經(jīng)超高壓水處理的金屬表面無噴干砂的粉塵二次污染,表面清潔干凈,水溶性鹽等腐蝕性介質(zhì)含量幾乎為零,環(huán)境也無粉塵污染,降低了安全風(fēng)險(xiǎn),不會(huì)破壞原有的表面粗糙度,涂裝區(qū)域無需再次糙化。超高壓水射流表面處理工藝更符合海洋、船舶及石化等工程的防腐涂裝需要,這已形成普遍共識(shí)。

但是,先進(jìn)環(huán)保的超高壓水射流表面處理技術(shù)的使用,會(huì)帶來金屬表面產(chǎn)生潮濕、閃銹和瞬銹等問題。為了制定嚴(yán)格的超高壓水射流表面處理涂裝標(biāo)準(zhǔn),我們需要對(duì)噴砂超過Sa2.5級(jí)的涂層性能和在潮濕有閃銹環(huán)境下的涂層性能進(jìn)行附著力和防腐保護(hù)性能的對(duì)比。過去,有大量的關(guān)于在嚴(yán)酷的海洋腐蝕環(huán)境下,使用超高壓水射流表面處理進(jìn)行海洋工程設(shè)施維護(hù)防腐的報(bào)告。這些防腐工程在高度潮濕環(huán)境中施工,其實(shí)還未有在潮濕環(huán)境下能直接涂裝施工的涂料。為干燥涂裝表面,導(dǎo)致了施工間隔時(shí)間增加,而在涂裝表面最終干燥時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)過多的閃銹、瞬銹和大量危險(xiǎn)的水溶性鹽超標(biāo)含量,這又需要重新進(jìn)行噴砂和除鹽處理,這一循環(huán)可能不斷地重復(fù)下去,最終的結(jié)果中止涂裝,或降低涂裝標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)涂裝。

水溶性鹽含量和粉塵二次污染的問題直接影響到涂層質(zhì)量和防腐壽命。在經(jīng)過超高壓水處理后,能立即達(dá)到SC-1的條件(根據(jù)SSPC SP12有關(guān)非可視污染物的規(guī)定,表面鹽份無可檢出),但在海洋環(huán)境條件下,表面含鹽污染物將很快出現(xiàn),干燥后風(fēng)險(xiǎn)超過SC2(7μg/m2氯化物),如能在無需干燥、只經(jīng)過噴砂或超高壓水清洗后馬上涂裝,就很容易達(dá)到小于3～4μg/m2的氯化物水平。然而,目前我國(guó)海洋工程與船舶維修防腐工程的水溶性鹽及各種腐蝕介質(zhì)卻大大超過200μg/m2的含量。圖1、圖2是電子顯微鏡下干噴砂表面處理和超高壓水除鹽效果對(duì)比。圖1中下圖用紅線圈起來的是未噴砂前的放大的水溶性鹽;圖1中上圖用紅線圈起來的是噴砂后藏在金屬坑凹不平處的放大的水溶性鹽,綠線圈起來的是殘留在金屬針孔中水溶性鹽,用噴砂方法是不能把金屬針孔和坑凹不平處水溶性鹽清除干凈的。圖2表示的是用超高壓水清洗后的金屬表面,用藍(lán)線圈起來的放大的金屬表面針孔清晰可見。超高壓水以其三倍超音速?zèng)_擊金屬表面,無孔不入的超高壓水可以把金屬針孔和坑凹不平處的水溶性鹽徹底清除干凈。

圖1 干噴砂表面處理

圖2 超高壓水表面處理

(2)無溶劑環(huán)氧涂層體系

無溶劑環(huán)氧涂料,生態(tài)環(huán)保,固體含量100%,無VOC有害氣體揮發(fā),它彌補(bǔ)了溶劑涂料漆膜在金屬針孔中存留的溶劑所引發(fā)的涂層缺陷,同時(shí)克服了溶劑涂料漆膜固化過程中,由于溶劑揮發(fā)造成漆膜表面產(chǎn)生針孔而破壞涂層的屏蔽和防水氣滲透性能等問題。

目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上常見的普通無溶劑環(huán)氧涂料有許多缺陷:開罐后儲(chǔ)存時(shí)間短;超高的粘度和不方便施工。此外,普通的無溶劑環(huán)氧涂料還存在著如下需要解決的技術(shù)難題:①表面處理涂裝必須達(dá)到Sa2.5～3級(jí),粗糙度必須達(dá)到60～90μm,清潔度必須達(dá)到1級(jí);②不能在潮濕表面帶銹涂裝,附著力低,涂料損耗大;③存罐期短固化快、施工困難;④涂料沒有寬忍性、有露點(diǎn)限制等。這使得研發(fā)適用于超高壓水表面處理的先進(jìn)的無溶劑環(huán)氧涂料成為我國(guó)重防腐涂料的發(fā)展方向。

眾所周知,涂裝表面準(zhǔn)備的粗糙度和清潔度越好,其涂層的附著力越高。超高壓水射流處理的鋼表面只有清潔度,沒有粗糙度,表面還會(huì)迅速產(chǎn)生瞬銹和閃銹。在這種情況下,要提高適應(yīng)于超高壓水表面處理的無溶劑環(huán)氧涂料的涂層附著力,必須要解決“無溶劑環(huán)氧涂料在潮濕帶銹表面直接涂裝以及無溶劑環(huán)氧漆料與金屬基體、氧化鐵銹和水通過化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大于12 MPa以上的涂層附著力”等重大技術(shù)難題。國(guó)內(nèi)外的專家研究表明,防腐涂料如能滿足在潮濕鋼表面涂裝,并且附著力越高,則防腐壽命就越長(zhǎng)。

(3)邊棱和焊縫保持率

腐蝕損壞通常是從涂層最薄弱的部位開始。在任意鋼結(jié)構(gòu)防腐工程中,鋼板的焊縫和邊棱呈現(xiàn)尖角,由于涂層的表面張力,在焊縫和邊棱處的涂層厚度與平面涂層相比,往往只有20%左右。隨著焊縫和邊棱部位涂層的破壞并露出鋼鐵,就會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕是由于金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí),金屬表面各個(gè)部分存在一定的電位差所引起的。在潮濕環(huán)境中,鋼鐵表面會(huì)吸附一層薄薄的水膜,這層含有氫離子和氫氧根離子并溶解了氧氣等氣體的水膜就是電解質(zhì)溶液,它與鋼鐵里的鐵和碳形成無數(shù)微小的原電池。在這些原電池里,鐵是負(fù)極,碳是正極,鐵失去電子而被氧化成鐵銹。電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。因此,我們須要高度重視焊縫和邊棱的涂裝質(zhì)量。

具有增強(qiáng)邊緣保持率性能的涂層能夠更好地保護(hù)重要的區(qū)域,如焊縫、鋼板邊棱等處,從而也就能夠更好地保護(hù)壓載艙和復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)。典型的無溶劑環(huán)氧涂料,可使用高壓無氣噴涂在90°的尖角予以涂裝,與相接的平面表面涂層厚度相比,固化后在邊緣的干膜厚度可以達(dá)到90%左右。根據(jù)美國(guó)海軍NAVSEA對(duì)壓載艙涂料的要求(防腐年限:20年),具有良好邊棱保持率的涂料的涂敷比率超過90%。而且,通常邊緣保持率性能好的無溶劑環(huán)氧涂料都具有很高的粘度和低表面張力,故在涂裝無溶劑環(huán)氧涂料時(shí),使用高壓無氣噴涂設(shè)備(68∶1)可以得到高質(zhì)量的涂層。

(4)防腐工業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)

通過上述對(duì)防腐涂料與涂裝存在問題的分析,我們知道,研發(fā)高性能無溶劑環(huán)氧重防腐涂層體系和先進(jìn)環(huán)保的超高壓水射流表面處理新技術(shù)是我國(guó)海洋工程防腐工業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)。表1列出了對(duì)高性能無溶劑環(huán)氧創(chuàng)新體系與高壓水射流表面處理新工藝在“性能、環(huán)境、成本、安全”等方面新需求的評(píng)價(jià)。

表1 高性能無溶劑環(huán)氧涂層體系與超高壓水射流表面處理新工藝介紹

2 優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧重防腐創(chuàng)新涂層體系

2.1 優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧重防腐涂料的設(shè)計(jì)原理與成膜機(jī)理

優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧涂料設(shè)計(jì)原理,通過改性合成出具有多維高活性反應(yīng)基團(tuán)的無溶劑環(huán)氧樹脂和環(huán)保高效型顏填料以及具有獨(dú)特功效的添加劑和助劑等,在高溫高壓下通過化學(xué)聚合反應(yīng),制備出高性能低粘度無溶劑環(huán)氧漆料。無溶劑環(huán)氧漆料與經(jīng)過特殊改性的含有大量活潑氫原子的低粘度聚酰胺固化劑,在常溫下產(chǎn)生化學(xué)親核反應(yīng),生成無溶劑環(huán)氧立體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬氧化物聚合涂層。高性能無溶劑環(huán)氧改性涂料對(duì)潮濕帶瞬銹的金屬表層可以產(chǎn)生極強(qiáng)的浸潤(rùn)性和滲透性,環(huán)氧漆料中極具活性的的大分子極性基團(tuán)與金屬表層的分子極性基團(tuán)相互吸引,從而使涂層與金屬表層產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)力原子吸引結(jié)合。

優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧漆料涂刷在潮濕帶瞬銹的金屬表面時(shí),極具浸潤(rùn)性和滲透性的漆料可充分滲入到金屬表面的針孔中,與金屬基體分子強(qiáng)力親合并把針孔中的水氣和氧化鐵銹乳化溶解于涂層中,無溶劑環(huán)氧漆料中加入的經(jīng)特殊親水改性的某些顏填料,會(huì)形成可疏水的活性基團(tuán),配合了漆膜固化反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的化學(xué)強(qiáng)力排水功能,通過離子交換,可把金屬表面的水氣和氧化鐵銹中分解出來的結(jié)晶水徹底逸出涂層。當(dāng)無溶劑環(huán)氧涂層固化封閉后,該疏水活性基團(tuán)的分子鍵也隨著固化而消失,從而鈍化了金屬表面,防止金屬活化,金屬表面獲得了理想的干燥封閉狀態(tài)。當(dāng)金屬表面獲得強(qiáng)固密閉,在完全干燥無水分的情況下,各種類型的電化學(xué)腐蝕就不易發(fā)生。由高性能無溶劑環(huán)氧漆料和水氣、氧化鐵銹轉(zhuǎn)化物在金屬表層所強(qiáng)力化合形成的強(qiáng)固屏蔽涂層,堅(jiān)韌致密,有超強(qiáng)的附著力、優(yōu)良的抗衡耐磨性能和優(yōu)異的防銹耐蝕性能,更具有獨(dú)特的長(zhǎng)效疏水功能,可持久阻止水汽、鹽霧等有害介質(zhì)對(duì)涂層的侵蝕危害,涂層隨著防腐年限的延長(zhǎng)而漆膜性能并不退化。

2.2 優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧涂料ES301產(chǎn)品主要技術(shù)性能指標(biāo)

表2列出的是美國(guó)海軍涂料研究所和巴西海洋石油公司等國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧ES301產(chǎn)品所做的主要物理性能和抗化學(xué)性能的技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)。

表2 優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧ES301產(chǎn)品主要技術(shù)性能指標(biāo)

2.3 優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧高邊棱保持率涂料的研究

(1)低邊棱保持率涂層的后果 由于涂層厚度不同而導(dǎo)致的早期腐蝕過程與鋼鐵涂料的防腐方式有關(guān)。涂料的防腐機(jī)制有多種,以下兩種涉及到膜層厚度:物理障礙和抗電解。低膜層厚度意味著鋼表面的物理障礙小,從而使導(dǎo)致腐蝕的化學(xué)物(如潮濕水汽和鹽霧)易于侵入。而厚度的減低也隨之降低了膜層的抗電解能力,使腐蝕過程更加容易。焊縫也存在著低邊棱保持率的現(xiàn)象。這不僅會(huì)導(dǎo)致鋼材耗損,還會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)問題。在很多情況下,鋒利邊棱的涂層都會(huì)受到機(jī)械損傷:碰撞和磨損。厚度降低后,邊棱就更容易因機(jī)械損傷而不易防腐。低邊棱保持率還會(huì)導(dǎo)致一個(gè)區(qū)域中出現(xiàn)許多腐蝕了的鋒利邊棱。

(2)如何解決問題 邊棱焊縫涂裝保持率問題的解決方案有兩種:①傳統(tǒng)的方法是打磨鋒利的邊棱或在關(guān)鍵部位(如邊棱或焊縫)使用附加涂層(條形涂層),這需要更多的時(shí)間、漆料和人力,從而加大了防腐工程施工的總成本;②使用高邊棱保持率的涂料,這種涂料需要專門生產(chǎn)加工,以提高其邊棱保持率,從而使鋒利邊棱的膜層厚度在固化后能非常接近平滑表面的膜層厚度。顯然,后一種方法較節(jié)省成本且技術(shù)上較易接受。

(3)發(fā)展高邊棱保持率涂料的步驟 導(dǎo)致低邊棱保持率的因素之一是溶劑涂料中所含的溶劑,它促使了涂料從邊棱焊縫上脫落。某些含溶劑的環(huán)氧樹脂涂料的邊棱保持率只有20%。邊棱和焊縫上的溶劑揮發(fā)相對(duì)較快,這就導(dǎo)致了邊棱焊縫部位和平面間的密度不均和表面緊縮。

高邊棱保持率涂料除不含溶劑外,還需考慮涂料的表面張力和流變能力。涂料有一個(gè)具有觸變作用的流變結(jié)構(gòu)。最初,涂料是稠厚的液體,當(dāng)輕微的力作用于它時(shí),它便有相對(duì)的流動(dòng)性;而作用力撤去后,涂料應(yīng)較快地恢復(fù)其流變結(jié)構(gòu)。流變結(jié)構(gòu)的快速恢復(fù)對(duì)邊棱保持率極為重要。

此外,涂料的表面張力也起著不可忽視的作用。由于邊棱和焊縫面積較大,因而邊棱和焊縫外表層分子被“拉走”在別處積聚的趨勢(shì)要強(qiáng)于平面處。這種“拉”將會(huì)導(dǎo)致局部的體積減小,從而導(dǎo)致膜層厚度的減低。上述“拉”的影響力隨表面張力的減少而遞減,因而降低表面張力有助于提高邊棱保持率。正是基于對(duì)上述流變能力和表面張力的考慮,我公司研制出了無溶劑的高邊棱保持率環(huán)氧涂料系統(tǒng)。

(4)測(cè)試結(jié)果 我們對(duì)新的高邊棱焊縫保持率的無溶劑環(huán)氧涂料的評(píng)估借助了鹽霧實(shí)驗(yàn)和顯微鏡檢查。實(shí)驗(yàn)研究表明:我們研發(fā)的高邊棱保持率的無溶劑環(huán)氧涂料的邊棱保持率最高達(dá)到了90%。表3列出經(jīng)過1 000 h鹽霧試驗(yàn)后邊棱焊縫部位的涂層附著力性能情況。

表3 1 000 h鹽霧試驗(yàn)后邊棱焊縫部位的防腐涂層性能

2.4 優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧重防腐涂料產(chǎn)品特性和涂層系統(tǒng)特點(diǎn)

優(yōu)龍先進(jìn)環(huán)保的溶劑環(huán)氧涂層系統(tǒng)與高效無塵的超高壓水表面處理新技術(shù)相結(jié)合,創(chuàng)造性地為海洋工程與船舶維修防腐工程提供了“生態(tài)環(huán)保、節(jié)能減排、長(zhǎng)效防腐”的解決方案。優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧海洋防腐涂裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已被美國(guó)海軍和巴西海洋石油公司引用,作為美國(guó)海軍航空母艦、核潛艇以及巴西(FPSO)深海鉆井采油平臺(tái)等海洋工程長(zhǎng)效重防腐的參考標(biāo)準(zhǔn)。表4列出了優(yōu)龍創(chuàng)新解決方案的主要產(chǎn)品特性和系統(tǒng)特點(diǎn)。

表4 優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧重防腐涂料獨(dú)特的產(chǎn)品特性和涂層系統(tǒng)特點(diǎn)

目前國(guó)內(nèi)許多船廠還沒有大面積使用超高壓水射流表面處理新工藝,在船廠新建或維修船舶現(xiàn)有涂裝工藝標(biāo)準(zhǔn)下,單獨(dú)使用優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧創(chuàng)新涂層系統(tǒng),同樣可以達(dá)到長(zhǎng)效重防腐保護(hù)的效果。超強(qiáng)的附著力、在潮濕帶銹表面直接施工、良好的邊緣保持率以及超高壓水射流先進(jìn)環(huán)保的表面處理新工藝是這一高性能無溶劑環(huán)氧創(chuàng)新涂層體系的基礎(chǔ)。

3 優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧海洋重防腐創(chuàng)新解決方案的典型工程應(yīng)用

巴西海洋石油公司對(duì)優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧ES301體系進(jìn)行了各種嚴(yán)格的檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果表明,它具有超強(qiáng)的海洋防腐性能。為此,在巴西諸多項(xiàng)目中它被予以大力推廣。截至目前,巴西海洋石油公司使用優(yōu)龍ES301涂料體系已經(jīng)涂裝了大型儲(chǔ)油輪式海洋平臺(tái)等幾千萬m2的設(shè)施。

又如,美國(guó)海軍采用超高壓水表面處理工藝和優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧ES301,致使艦船防腐年限延長(zhǎng),其一個(gè)艦隊(duì)每年即可節(jié)省600萬美元的維修防腐費(fèi)用。優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧涂層體系還被美國(guó)海軍批準(zhǔn)在最苛刻的無露點(diǎn)限制的潮濕表面使用。

再如,我國(guó)遠(yuǎn)洋等船公司的多艘油輪的壓載艙于2004年采用優(yōu)龍ES301涂料進(jìn)行了維修涂裝,并又于2005年用以對(duì)處于腐蝕環(huán)境極其惡劣的我國(guó)南極長(zhǎng)城站鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)做了維修重防腐,其在經(jīng)受了近6年的考驗(yàn)后,至今運(yùn)行良好。

4 結(jié)論

優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧重防腐涂層系統(tǒng)與超高壓水射流表面處理新工藝相結(jié)合,是滿足中國(guó)船級(jí)社“IMO”新的涂裝標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新性解決方案,在制定適宜的防腐保護(hù)技術(shù)方案時(shí),優(yōu)龍這一創(chuàng)新無溶劑環(huán)氧技術(shù)的采用,被確信為解決海洋工程和船舶制造與維修等工業(yè)領(lǐng)域的長(zhǎng)效防腐提供了成功并可靠的解決方案。為了滿足更低的成本、更好的涂層性能和更安全使用等方面要求,現(xiàn)針對(duì)海洋工程和船舶工業(yè)的長(zhǎng)效重防腐應(yīng)用提出以下幾點(diǎn)建議:

(1)超高壓水處理至Wj2-M(SSPC SP12/SSPC Vis-4)作為可采取的表面準(zhǔn)備方法;

(2)涂層最少12 MPa的附著力,可以超過噴砂Sa 2.5的涂層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);

(3)強(qiáng)制性規(guī)定:使用無溶劑環(huán)氧涂料;

(4)與施工相關(guān)的涂料特性被采用(如,涂料在25℃時(shí)開罐使用時(shí)間＞2 h,使用高壓無氣噴涂方法施工,壓力比≥60∶1,涂層與熱焊接相兼容);

(5)推廣優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧創(chuàng)新涂層體系。

綜上所述,優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧創(chuàng)新涂層體系作為世界領(lǐng)先的生態(tài)環(huán)保、低表面涂裝、長(zhǎng)效重防腐高科技產(chǎn)品,其獨(dú)特而領(lǐng)先的高性能與超高壓水射流表面處理新工藝結(jié)合使用,有效解決了海洋工程、造船、修船、石油化工、國(guó)防軍事裝備和水電設(shè)施等防腐工程中的許多技術(shù)難題,使各種惡劣環(huán)境條件下的防腐施工方便易行,在大量節(jié)省工時(shí)、大幅降低防腐造價(jià)的同時(shí),能確保涂層的長(zhǎng)效防腐功能,減少停產(chǎn)及設(shè)備維護(hù)次數(shù),有效保護(hù)并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,從而大幅度節(jié)省防腐治理的投資費(fèi)用,大幅度減少腐蝕造成的危害和經(jīng)濟(jì)損失。

A New Generation of Solvent-Free Epoxy Intelligent Anticorrosion Coating System

LIU Jian-ka
(Euronavy Heavy Anticorrosion Coatings Co.,Ltd,Nanjing 210047,China)

New development trend of offshore heavy-duty anti-corrosion coating is elaborated,aiming at settling technical problems in traditional anticorrosion coatings.Put great emphasis on introducing a new kind of technology called ultra-high pressure water-jet surface preparation,it can be applied directly on 100%humid surface with flash rust and instantaneous rust,and with advantages of ecological environmental protection,nontoxicity,anti-flaming,low surface preparation,strong adhesion,high edge retention rate,and long term anticorrosion.

solvent-free epoxy;intelligent anticorrosion,ultra-high pressure water jet

TB304

B

2009-07-29;修改稿收到日期:2010-01-25

劉建卡(1979-),男,高級(jí)工程師,主要從事超高壓水射流理論和應(yīng)用技術(shù)研究。

1001-4500(2010)02-0050-07