甲板機(jī)械常用面漆的選擇與施工

楊 鋒 （南通理工學(xué)院教務(wù)處，江蘇南通 226001）

0 引言

作為船舶與海洋工程的重要設(shè)備，甲板機(jī)械復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及其所處的惡劣腐蝕環(huán)境決定了其涂裝的特殊性。近年來(lái)船舶涂料的發(fā)展趨勢(shì)是節(jié)能減排，綠色涂料使用率增大；同時(shí)，金融危機(jī)使得一些歐洲國(guó)家對(duì)VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）排放做出讓步。目前甲板舾裝件面漆的選用原則是以實(shí)用為主、兼顧環(huán)保；實(shí)用的定義是要滿足船舶涂裝的基本要求，并且價(jià)格適中。

1 聚氨酯涂料的選用與施工

聚氨酯涂料在整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)得到普遍應(yīng)用，環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧中間漆、聚氨酯面漆組成的涂裝配套是目前甲板機(jī)械涂裝中最常見的。聚氨酯涂料兼具裝飾和保護(hù)功能，耐候性好，附著力強(qiáng)，漆膜的硬度可以通過配方進(jìn)行調(diào)節(jié)，為甲板舾裝件選用面漆時(shí)，在沒有特殊要求的情況下，業(yè)主更傾向于選用聚氨酯涂料。聚氨酯涂料按組成可以分為雙組分聚氨酯涂料和單組分聚氨酯涂料，甲板舾裝件所用的面漆基本都是雙組分聚氨酯涂料，一般以異氰酸酯為固化劑。

聚氨酯涂料按照分子組成的不同可分為脂肪族聚氨酯涂料和芳香族聚氨酯涂料；芳香族聚氨酯涂料含苯環(huán)，耐候性差，漆膜易發(fā)黃粉化；脂肪族聚氨酯涂料的耐候性較強(qiáng)，保光保色性好。甲板機(jī)械長(zhǎng)期暴露在外的部位，如船用克令吊外部需選用脂肪族聚氨酯涂料；內(nèi)部區(qū)域，如船用克令吊基座內(nèi)部可選用芳香族聚氨酯涂料。除了耐候性以外，脂肪族聚氨酯涂料在漆膜機(jī)械性能、耐化學(xué)性等方面也較芳香族聚氨酯涂料好，其價(jià)格略高于芳香族聚氨酯涂料。

普通聚氨酯涂料是有一定的涂覆間隔期的，一般不超過15 d（20 ℃），超過間隔期后想對(duì)原涂層進(jìn)行覆涂，需要先對(duì)其表面進(jìn)行處理，一般用砂紙拉毛。聚氨酯涂料按照覆涂性可分為兩種：可覆涂聚氨酯涂料和不可覆涂聚氨酯涂料；可覆涂聚氨酯涂料沒有最大覆涂間隔期，涂層在進(jìn)行簡(jiǎn)單的打磨、拉毛等處理后，可隨時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)涂裝。而不可覆涂聚氨酯涂料在超過間隔期的情況下覆涂性能會(huì)變差，不利于覆涂。業(yè)內(nèi)通常的做法是，在面漆涂層修補(bǔ)工作量較大的情況下，盡量選用可覆涂聚氨酯涂料。甲板機(jī)械在制造工廠完成面漆作業(yè)后需要發(fā)運(yùn)到船廠進(jìn)行舾裝，舾裝時(shí)面漆通常已超過覆涂間隔；甲板機(jī)械在運(yùn)輸和舾裝過程中面漆涂層因磕碰而產(chǎn)生破壞在所難免；另外，一些甲板機(jī)械在作業(yè)過程中也很容易發(fā)生涂層破壞。因此，為了日后的涂層修補(bǔ)方便，甲板機(jī)械應(yīng)當(dāng)首選可覆涂的聚氨酯涂料。施工方便是聚氨酯涂料的一大優(yōu)勢(shì)，這也是其應(yīng)用廣泛的原因之一，按常規(guī)方法控制溫度、濕度、表面清潔度等即可。

聚氨酯涂料綜合性能好，性價(jià)比高，是目前甲板機(jī)械上應(yīng)用最多的面漆品種之一；但它的防護(hù)能力并不特別高，對(duì)于防護(hù)要求高的場(chǎng)合，業(yè)主往往會(huì)選擇聚硅氧烷涂料。

2 聚硅氧烷涂料的選用及施工

聚硅氧烷是一類以重復(fù)的Si—O鍵為主鏈，硅原子上連接有機(jī)基團(tuán)的聚合物。聚硅氧烷涂料具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕性和耐候性，漆膜壽命長(zhǎng)達(dá)20 a以上，有望成為聚氨酯涂料的更新?lián)Q代產(chǎn)品，但目前聚硅氧烷涂料價(jià)格昂貴，約為聚氨酯涂料的兩倍，并且施工困難。

鑒于其性能極佳、價(jià)格昂貴和施工難度大的特點(diǎn)，聚硅氧烷涂料適用于對(duì)面漆涂層要求較高的甲板機(jī)械，尤其適用于海洋平臺(tái)用甲板機(jī)械，因?yàn)楹Ｑ笃脚_(tái)遠(yuǎn)離海岸，涂層老化破損后修補(bǔ)困難，并且甲板機(jī)械相對(duì)船體來(lái)說，涂裝面積小得多，涂料價(jià)格和施工困難造成的成本增加，小于涂層日后維護(hù)增加的成本，因此一些海洋平臺(tái)甲板機(jī)械的業(yè)主更傾向于選擇聚硅氧烷涂料作面漆。如果選用聚硅氧烷涂料作為面漆，那底漆也要選用長(zhǎng)效防腐的高端涂料，否則，雖然聚硅氧烷涂層的壽命長(zhǎng)達(dá)20 a以上，但它會(huì)因?yàn)榈灼岬钠茐亩?，甚至同底漆一起脫落?/p>

聚硅氧烷涂料的施工難度主要體現(xiàn)在3個(gè)方面：涂料施工環(huán)境、涂料開罐保存以及涂層修補(bǔ)。

涂料施工對(duì)環(huán)境濕度都有一定的要求，環(huán)氧、聚氨酯等常用涂料一般都規(guī)定環(huán)境濕度在85%以上時(shí)禁止施工，這些涂料在高濕度環(huán)境下施工會(huì)出現(xiàn)針孔、漆膜附著力下降等弊病，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)涂層剝落的嚴(yán)重質(zhì)量事故；而聚硅氧烷涂料在高濕度下施工時(shí)漆膜出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量事故的概率較環(huán)氧、聚氨酯等涂料要大得多，其固化劑在與基料發(fā)生固化前會(huì)先與空氣中的水蒸氣發(fā)生反應(yīng)并導(dǎo)致固化不充分。其固化劑吸水的特性也給涂料的開罐保存帶來(lái)了困難，甲板機(jī)械涂裝面積小，涂料（尤其是用于修補(bǔ)涂裝時(shí)）開罐后不一定能完全噴涂完，而聚硅氧烷固化劑露天放置數(shù)小時(shí)就會(huì)因與水蒸氣反應(yīng)而逐步凝膠化，這時(shí)涂裝工人一般不會(huì)將明顯變質(zhì)的固化劑用于涂裝，最多浪費(fèi)半桶固化劑；而當(dāng)固化劑露天放置時(shí)間較短時(shí)，即固化劑已發(fā)生變質(zhì)但其形態(tài)還未發(fā)生改變的情況下，常會(huì)被工人正常使用并導(dǎo)致質(zhì)量問題。為防止固化劑與空氣中的水分子發(fā)生反應(yīng)而變質(zhì)，正確的做法是固化劑開桶取用后及時(shí)蓋上蓋子密封，為保證密封效果，應(yīng)在蓋子與桶體接觸的部位包裹一層塑料膜以防止空氣進(jìn)入。

聚硅氧烷涂料覆涂性能很差，面漆修補(bǔ)時(shí)易出現(xiàn)質(zhì)量問題。修補(bǔ)困難一方面在于它的覆涂性能差，另一方面在于它的修補(bǔ)量比較大，聚硅氧烷涂料的標(biāo)準(zhǔn)膜厚較聚氨酯涂料要厚得多，聚氨酯涂料的標(biāo)準(zhǔn)干膜厚度通常為50 μm，面漆只要能蓋住中間漆，膜厚基本達(dá)標(biāo)；聚硅氧烷涂料的標(biāo)準(zhǔn)干膜厚度通常為125 μm，面漆即使蓋住中間漆，膜厚也不一定夠，從而增加面漆涂層的修補(bǔ)量。聚硅氧烷涂料的高膜厚也有其優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榫酃柩跬閮?yōu)異的性能，可以在環(huán)氧富鋅底漆上直接涂裝聚硅氧烷涂料，并適當(dāng)增加環(huán)氧富鋅底漆的膜厚，這樣可以省去一道中間漆，提高涂裝效率。

3 其他涂料的選用與施工

除了聚氨酯涂料和聚硅氧烷涂料外，還有幾種涂料在甲板機(jī)械面漆中也得到應(yīng)用。

氯化橡膠涂料性價(jià)比高，曾在船舶涂裝上大量應(yīng)用，但因環(huán)保問題近年來(lái)用量不斷下降，加上氯化橡膠涂料外觀較差，故目前在甲板機(jī)械上用量不大。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外正在利用改性技術(shù)，將氯化橡膠與其他樹脂相結(jié)合，組成不同的復(fù)合體系以提高氯化橡膠涂料的性能。為解決氯化橡膠的環(huán)保問題，新的氯化橡膠生產(chǎn)工藝正在加緊研發(fā)，如浙江奉化裕隆化工公司的水相法生產(chǎn)工藝已研發(fā)成功，并已批量生產(chǎn)。隨著一系列問題的成功解決，氯化橡膠涂料有望被大量用作包括甲板機(jī)械在內(nèi)的船舶面漆。

丙烯酸涂料具有優(yōu)異的保色、保光性能，漆膜裝飾性能、耐候性能相當(dāng)好，但防腐蝕性不如聚氨酯涂料和聚硅氧烷涂料，純丙烯酸涂料在甲板機(jī)械上很少使用，但通過丙烯酸改性的丙烯酸聚氨酯涂料和丙烯酸聚硅氧烷涂料在甲板機(jī)械上應(yīng)用廣泛。丙烯酸聚氨酯涂料兼具聚氨酯涂料優(yōu)異的防腐性能以及丙烯酸涂料的裝飾性和耐候性。丙烯酸聚硅氧烷涂料具有有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出優(yōu)異的防腐耐候性，固體分高、黏度低、VOC含量極低。

氟碳涂料性能極為優(yōu)異，擁有超強(qiáng)的耐候性及自潔性，自潔性是氟碳涂料所特有的，但因其價(jià)格較昂貴，主要用于防護(hù)和外觀要求均很高的重點(diǎn)工程，如國(guó)家鳥巢體育館、近海海上風(fēng)電設(shè)備等。氟碳涂料目前在船用甲板機(jī)械上的應(yīng)用很少，豪華游輪的甲板機(jī)械可以考慮使用。

環(huán)氧涂料經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、機(jī)械強(qiáng)度和防腐效果好，但環(huán)氧樹脂在紫外線照射下易粉化，故不太適合用于戶外環(huán)境，在甲板機(jī)械中主要用于內(nèi)部區(qū)域，如船用克令吊基座內(nèi)部，或用于甲板機(jī)械容易磨損的區(qū)域，如甲板機(jī)械的平臺(tái)及走道區(qū)域。曾有甲板機(jī)械整機(jī)使用環(huán)氧底漆+環(huán)氧面漆的涂層配套，底漆面漆各100 μm，沒有中間漆，成本極低且施工方便，但耐候性較差。

4 甲板機(jī)械面漆顏色的選擇

甲板機(jī)械面漆顏色統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 甲板機(jī)械面漆顏色統(tǒng)計(jì)Table 1 Colour statistics of deck machinery topcoat

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，甲板機(jī)械面漆的主要顏色為白色、灰色、黃色、紅色和藍(lán)色，其他顏色很少。除艙口蓋外，白色居多，尤其是吊艇架，幾乎全部為白色，白色選用最多主要基于以下3點(diǎn)原因：（1） 白色面漆比較便宜，根據(jù)供應(yīng)商的平均報(bào)價(jià)，面漆顏色越鮮艷，價(jià)格越高；（2） 白色面漆中多含有大量鈦白粉，折射率高、遮蓋力強(qiáng)、耐候性好；（3） 相對(duì)于其他不太鮮艷的顏色，白色的甲板機(jī)械更顯干凈、美觀。

克令吊面漆除了白色外，用得最多的是黃色，主要原因在于克令吊是屬于作業(yè)過程中有一定危險(xiǎn)性的甲板機(jī)械，而黃色較醒目，更加安全；黃色克令吊在海洋工程船上所占的比重比在貨船等其他船舶上所占的比重要高。

5 結(jié)語(yǔ)

甲板機(jī)械復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及其所處的惡劣腐蝕環(huán)境決定了其涂裝的特殊性，為甲板機(jī)械面漆選擇合適的品種和顏色，可以大大提高甲板機(jī)械的涂層功能，并降低其成本。