高性能防腐涂料的进展及应用
高性能涂料的开发与应用
高性能涂料的开发与应用一、概述高性能涂料是指在特定工况条件下，具有优异的功能和表现的涂料。
随着科技的不断发展和工业的日益成熟，高性能涂料越来越受到人们的重视。
其开发与应用能够推动各个行业的升级和发展，提升产品的品质和市场竞争力。
二、高性能涂料的基本特性1. 高耐久性：高性能涂料其主要功能是在长时间的使用环境下拥有良好的耐久性，不会产生脱落、开裂或变色等现象。
2. 防腐蚀性：高性能涂料在各种极端环境下均能保持稳定，不受气候、腐蚀等因素的影响。
3. 抗紫外线性：高性能涂料能够有效的抵抗紫外线辐射，防止因为紫外线原因而导致的涂料衰老。
4. 高耐磨损性：高性能涂料在高频使用环境下，能够保持原有的光泽和外观，不会出现磨损或者变色的情况。
5. 高耐高温性：高性能涂料能够在极端的高温环境下保持稳定，不会退色或者氧化。
三、高性能涂料的应用领域1. 建筑行业：高性能涂料在建筑行业中应用广泛，能够为建筑物提供良好的保护和装饰效果。
例如，高性能防水涂料能够有效的防止墙体渗漏，提高外墙装饰的美观性。
2. 航空航天行业：高性能涂料在航空航天行业中扮演着重要的角色，具有防腐、耐磨、抗氧化、隔热等多种优秀性能。
例如，航空航天器表面的高性能涂料能够有效的抵御各种极端环境对器材的侵蚀、污染、防冰、抗辐射等作用。
3. 车辆制造行业：高性能涂料在车辆制造行业中能够起到很好的保护作用，例如，汽车外壳涂料能够为汽车表面提供防腐、耐磨、防紫外线的优良性能，防止因为高温环境导致车身漆面泛黄掉色。
四、高性能涂料的开发1. 材料研发：高性能涂料的关键是选材，例如聚脲、环氧树脂、耐热聚酯等结构特殊的材料，能够保证其优异的性能。
科学家们需要在大量的材料中，从中筛选出最佳的候选材料。
2. 功能研发：针对使用对象不同的行业、不同的环境，需要着重从高耐久性、高耐腐蚀性、高耐氧化性、防水、防火、防腐蚀、抗紫外线等六大方面进行功能研发，不断提高产品的品质和使用效果。
谈我国未来绿色环保、高性能的防腐涂料
第３ ０卷 第５期
２０ ０ ７年 ５月
化 工 科技 市场
ＣＨＥＭＩ ＡＬ ＴＥＣＨＮＯＩ ＧＹ Ｃ Ｄ ＭＡＲＫＥＴ １ ３
谈 我 国未 来 绿 色环 保 、 高性 能 的 防腐 涂 料
朱则 பைடு நூலகம்
（ 东风汽车公司 ， 湖北 十堰 ４ ２０ ） ４ ０ １
民经济各 个 领 域 ， 国 民经 济 带来 了 巨大 的 损 失 。 给 首先 ， 代生 活 中腐 蚀 生 锈 造 成 了大量 的资 源 和 能 现
的 ２ ％ ， 年约有 ３ ％ 的设备 因腐 蚀而 报废 。而在 ０ 每 ０
我国， 每年由于金属腐蚀造成 的经济损失高达 ３０ ０ 亿元 以上 ， 占国民生产 总值 的 ４ ％。腐蚀 损失甚至
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摘
要： 根据我 国防腐涂料 已成业界关注 的热点 ， 提出 了选 择合适 防腐涂 料 以降低涂装成 本提 高涂膜寿 本文
命 ； 了防腐涂料的新品种 ； 出了我国防腐涂料的发展趋势 。 介绍 并指 关键词 ： 绿色环保 ； 防腐涂料 ； 发展趋 势
中图分类号 ： Ｑ ３ ．９ Ｔ ６ ０７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０９— ７ ５ ２０ ） ０ １ ０ １０ ４ ２ （０ ７ ５－ ０ ３－ ５
Ｆｏ ｅ ａ ｔｏ ｈｅ ｇ ｅ ｎ ｎｖ ｒ ｎｍ ｅ ａ ｏ ｅ ｔｏ ａ ｄ ｉ ｈ ｅ ｏ ｍａ ｅ ｒ ｃ ｓ ｆｔ ｒ ｅ ｅ ｉｏ ｎｔ ｌｐｒ ｔ ｃ ｎ ｎ ｈ ｇ ｐ ｒ ｒ ｎｃ ｉ ｆ
ａ ｔ —ｃ ｒ ｏ ｉｅ ｃ ａ ｎ ｈ ｎ ｎ — ｏ ｒ ｓｖ ｏ ｔ ｇ ｉ Ｃ ｉ ａ ｉ ｉ ｎ
仅 因腐 蚀所 造成 的直接 经 济损失 就 大约 占了国 民经
高性能防水涂料材料的研究进展和应用示范
高性能防水涂料材料的研究进展和应用示范高性能防水涂料材料是一种具有优异性能的防水涂料，可以在建筑、船舶、桥梁等领域起到良好的防水效果。
随着科技的不断进步和人们对环境保护的要求越来越高，研究人员在高性能防水涂料材料的研究方面取得了很多进展。
一、研究进展：1. 纳米防水涂料材料：纳米防水涂料材料是指在常规涂料中添加纳米材料，通过纳米材料的特殊性质提升涂料的防水性能。
例如，添加纳米氧化锆粉末可以增加涂料的抗渗透性和耐候性，提高其防水效果。
2. 高分子防水涂料材料：高分子防水涂料材料是指利用高分子材料作为涂料的主要成分，通过高分子材料的特殊性质实现涂料的高性能防水效果。
例如，聚合物弹性体涂料可以形成柔性、可拉伸的防水层，防止水分渗透。
3. 自修复防水涂料材料：自修复防水涂料材料是指在涂料中添加一定量的自修复材料，当涂料遭受磨损或刮擦时，可以自动修复涂层，恢复防水性能。
例如，添加微胶囊自修复材料可以在涂料表面形成微小胶囊，当涂层被破坏后，胶囊内的自修复物质会自动释放出来填充破损部分。
4. 陶瓷防水涂料材料：陶瓷防水涂料材料是指在涂料中添加陶瓷颗粒，通过陶瓷颗粒的特殊结构和性质实现涂料的高性能防水效果。
例如，添加氧化铝纳米颗粒可以形成具有优异耐磨性和耐候性的陶瓷膜，提高涂料的防水性能。
二、应用示范：高性能防水涂料材料的应用范围广泛，以下是几个常见的应用示范：1. 建筑防水：在建筑施工中，使用高性能防水涂料材料可以对屋面、墙面、地面等进行防水处理，防止水分渗透引发建筑物结构损坏和渗漏问题。
2. 地下设施防水：地下车库、地下室等地下设施容易受到地下水的渗透，使用高性能防水涂料材料可以有效防止地下水渗透，保护地下设施的完整性和安全性。
3. 船舶防水：船舶常受到海水的侵蚀，使用高性能防水涂料材料可以提高船舶表面的耐腐蚀性和耐磨性，减少船体水分渗入，延长船舶的使用寿命。
4. 桥梁防水：桥梁常受到风吹雨打，使用高性能防水涂料材料可以加强桥梁表面的耐水性和耐候性，减少雨水对桥梁结构的侵蚀和损害。
我国防腐涂料的现状及发展趋势
我国防腐涂料的现状及发展趋势我国防腐涂料的现状及发展趋势摘要：本文分析了国内防腐涂料发展现状及我国防腐涂料行业存在的问题，指出了我国防腐涂料行业的发展趋势。
关键词：防腐涂料；发展趋势；存在问题1 引言在国民经济中腐蚀造成了大量的资源和能源浪费，全世界每年因腐蚀造成的经济损失约为10000亿美元，是火灾、风灾和地震造成损失的总和。
防腐涂料作为最有效、最经济、应用最普遍的防腐方法，受到国内外广泛地关注和重视。
防腐涂料是现代工业、交通、能源、海洋工程等部门应用极为广泛的一种涂料。
按其涂料膜层的耐腐蚀程度和使用要求, 通常将防腐蚀涂料分为通用型和重防腐型两类。
根据使用环境腐蚀介质的情况选用不同类型的防腐蚀涂料。
在一般大气环境的腐蚀条件下, 如机床、汽车、铁路车辆、工程机械等行业, 常采用通用型防腐蚀涂料, 此时还要求涂层具有较高的装饰功能; 在工业或海洋性大气腐蚀环境条件下, 如化工、石油化工、冶金、海洋工程等行业, 多采用重防腐蚀涂料。
防腐涂料在我国涂料工业中占有重要地位，在涂料工业中所占的比例已经位居前列。
近年来，我国在建筑、交通运输、石化、水电以及海洋工程等众多领域，都出现了飞速增长，进而带动了相关配套产品需求的快速增长，我国防腐涂料市场也出现了喜人的局面，市场规模已经仅次于建筑涂料而位居第二位。
本文将就我国防腐涂料的发展现状、发展趋势以及存在的问题进行探讨。
2 我国防腐涂料发展现状2. 1 主要品种据不完全统计, 我国防腐蚀涂料品种有1000 余种, 传统的按树脂分类有环氧、沥青、氯化橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯、过氯乙烯、高氯化聚乙烯、丙烯酸、聚氨酯、酚醛、醇酸漆等。
上世纪90年代开始，新一代防腐涂料体系陆续占据了市场研究和应用的主流，其中包括水性环氧涂料、水性丙烯酸涂料、水性无机硅酸富锌涂料、聚硅氧烷涂料、粉末涂料、氟碳涂料、聚脲涂料、鳞片涂料、导电聚苯胺涂料以及钛纳米聚合物涂料等。
涂料品种已经由单一向多功能化发展。
高性能防腐涂料的研究进展
铁 、 凝 土 、 合 金 等 表 面 用 的 保 护 和 装 饰 涂 料 ； 使 用 环 境 和 用 途 可 能 是 简 单 的 屏 蔽 作 用 ， 人 认 为 涂 料 的 防 腐 蚀 作 用 是 因 导 电 度 低 混 铝 按 有
２ 防 腐 涂 料 概 况
２ １涂 料 概 述 ，
便 可 以溶 解 于漆 膜 下 部 的水 。
２ ３防 腐 涂 料 的 分 类 ． 防 腐 涂 料 有 很 多 种 分 类 方 法 ， 根 据 所 用 成 膜 物 质 的 不 同 ， 防 腐
以 防 腐 蚀 为 主 要 功 能 的 涂 料 称 为 防 腐 蚀 涂 料 ， 防 腐 涂 料 的 基 本 涂 料 可 以 分 为 环 氧 树 脂 防 腐 涂 料 、 氨 酯 防 腐 涂 料 、 胶 树 脂 防 腐 聚 橡 组 成 可 以归 纳 为 下列 几 个 方 面 ： ｌ 成 膜 物 质 ： 两 个 基 本 作 用 是 包 容 涂 料 中 的 各 种 材 料 ， 固 、 有 牢
环 氧 树 脂 是 指 在 结 构 中 含 有 两 个 以 上 的 连 环 氧 基 的 树 脂 ， 环 氧
树 脂 作 为 防 腐 蚀 涂 料 的 重 要 原 料 ， 的 品 种 很 多 ， 要 可 分 为 两 大 它 主
２、 料 ： 腐 蚀 涂 料 主 要 由 基 料 （ 脂 ） 颜 料 所 组 成 。 颜 料 在 类 【 ． 颜 防 树 及 ３ 】
尽 可 能 的 高 。 次 是 形 成 涂 层 基 体 。 层 的 基 体 是 树 脂 ， 求 形 成 的 其 涂 要 固 化 物 还 具 有 较 高 的 机 械 强 度 及 优 良 的 耐 酸 碱 性 ． 热 性 ， 磨 性 耐 耐
新型防腐涂料材料的研发及应用
新型防腐涂料材料的研发及应用一、引言防腐工程在现代工业和农业生产中有着重要的地位，防腐涂料是防腐材料中不可或缺的一种。
新型防腐涂料材料的研发和应用已经成为当前防腐材料研究的重要方向。
二、新型防腐涂料材料的研发1. 环保型防腐涂料环保型防腐涂料是在传统防腐涂料中加入新材料并改制而来的一种新型防腐涂料。
它不含有害物质，具有良好的环保性能。
环保型防腐涂料的研发是适应现代环保要求的必然选择。
2. 高温防腐涂料随着化工、钢铁等行业以及航空、船舶等领域的发展，高温操作成为一种普遍的工作状态。
传统的防腐涂料在高温环境下很难保持其防腐性能。
为了满足这一要求，高温防腐涂料开始被广泛研究和应用。
3. 自修复型防腐涂料自修复型防腐涂料是一种新型防腐涂料，具有自动修复缺陷、延长使用寿命的功能。
自修复型防腐涂料是由微胶囊、微矿物晶体等微尺度材料构成的，可以在受损部位自动释放，填补涂层缺陷并形成自修复效果。
三、新型防腐涂料材料的应用1. 架桥工程中的应用在长期暴露在自然环境中的大型桥梁中，腐蚀是不可避免的问题。
新型防腐涂料材料的应用可以在防止腐蚀的同时，减小对桥梁自身的负担，提高桥梁使用寿命。
2. 船舶工业中的应用船舶工业是防腐涂料应用的重要领域。
新型防腐涂料材料的应用可以大大提高船舶的安全性能和使用寿命，减少维护成本和环境污染。
3. 煤矿行业中的应用煤矿行业是防腐涂料应用的新兴领域。
新型防腐涂料材料的应用可以在煤矿行业中起到重要的防腐效果，提高设备的安全性能和使用寿命，进一步提高生产效率和经济效益。
四、新型防腐涂料材料的前景展望新型防腐涂料材料的研发和应用正处于一个高速发展的阶段。
新型防腐涂料材料的应用领域和市场前景广阔。
但同时也面临着成本问题以及研发技术的问题。
在未来的发展中，需要进一步研究新型防腐涂料材料的特性和性能，提高其质量和可持续性，进一步推动新型防腐涂料材料的推广应用。
五、结论新型防腐涂料材料的研发和应用是防腐材料研究的重要方向。
高性能防腐涂料发展现状与市场热点分析
场对防腐涂料需求的增长。据统计 ，
２ ０ 年我 国防 腐涂 料 总产 量达 到近 ０５ ７ 万ｔ Ｏ 。销售额超过 １Ｏ 亿人 民币。估 ８ 计 到 ２ １ 年 ，其产 量 将突 破 １ ０ ｔ Ｏ Ｏ 万 ０ 大关。随着我 国经济建设高速发展 ， 在
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的经济损失约 为７ ０ 亿美元 ，约是地 ００
建筑涂料 而位居第二位 。
的溶剂制成 的涂料 。配方体 系 中的所 有组分 除很 少量挥发外 。其余都参与
震、水灾 、台风等自然灾害造成经济损
失 总和 的６ ，占各 国国 民生产 总值 倍 （ ＧＮＰ 的２ ～４ ） ％ ％。 工业发达 的国家
３ ％ 的设 备 因腐 蚀 而 报废 。而在 我 Ｏ 国 。每年 由于金 属腐蚀造成 的经济损 失高达３ ０ Ｌ 以上 。占国 民生产 总 ０￣元
腐工程上 常用的是环氧粉 末涂料 ，管 道防腐用环 氧粉末涂料是 一种完全 不
含溶剂 、以粉末形态 喷涂 并熔融成膜
料工作者 以无污染、无公害、节省能
固体分涂料成为近几年来低污染涂料
中发展最快 、 应用最广 的品种 ，目 前已 有 向 固含 量 １ ０ ０ ％即无 溶剂涂料 推进 的趋 势。无溶剂涂料又 称活性溶剂涂 料 ，即由合成树脂、固化剂和带有活性
司均推出了一系列无毒防锈颜料，性
能可与铬酸盐相比，但均因价格太高，
对 相关配 套产 品需求 的飞 速增长 ，而
前提倡的防腐涂料技术整体设计的无 公害化即指在研发时应考虑到涂料自
身的各个组成部分（ 物质、防腐涂 成膜
盐、铁系颜料、 磷酸锌等传统防锈颜料 为主。红丹（ 四氧化三铅） 因其污染严
防腐涂料新技术及其应用
防腐涂料新技术及其应用随着人们健康、绿色环保、节能降耗等意识的提高，防腐涂料需求量逐年攀升，同时，涂料行业也逐渐发生着变化。
新型环保防腐涂料应运而生，有生命力的环保原料成为涂料市场的重要发展趋势之一。
本文将从环保角度出发，讨论防腐涂料的新技术及其应用。
一、环保防腐涂料的重要性防腐涂料对于工业化生产而言是必不可少的。
然而，防腐涂料在生产过程中也会对环境造成一定影响。
因此，环保防腐涂料的研发和推广应运而生。
与传统防腐涂料相比，环保防腐涂料主要体现在使用环保原料、减少污染物排放、提高产品品质等方面。
环保防腐涂料对环境友好，符合人们日益强烈的环保意识，提高了涂料行业的形象和竞争力。
同时，环保防腐涂料更符合国家环保政策的要求。
二、新技术：高性能防腐涂料在防腐涂料领域，高性能防腐涂料是一种新技术。
该技术主要体现在不同材料的耐腐蚀性、防水性、耐磨性等方面。
相比传统防腐涂料，高性能防腐涂料具有更好的耐久性、化学稳定性、尺寸稳定性等优点。
高性能防腐涂料的应用范围较广，可用于食品加工、海洋工程、化工、电力等领域。
在海洋工程上，高性能防腐涂料不仅具有防腐蚀的作用，同时能够防止海水中的污染物质对钢结构的破坏。
在电力行业中，高性能防腐涂料常用于输电线路的绝缘处理。
三、新技术：光催化防腐涂料光催化防腐涂料也是近年涂料发展的一大亮点。
该技术利用光催化剂的作用，使涂层表面具有自净性和自修复性。
光催化防腐涂料不仅能够提高涂层的耐用性和抗老化性，还可以在一定程度上改善空气质量，减轻环境污染。
目前，光催化防腐涂料的应用还比较有限。
但是，在一些特殊领域，如医疗、食品加工等，光催化防腐涂料已经得到应用。
四、新技术：水性防腐涂料水性防腐涂料是另一种与环保息息相关的新技术。
传统的有机溶剂型防腐涂料中含有大量的有机溶剂，这些有机溶剂会产生大量挥发性有机物，对环境和人体健康造成威胁。
而水性防腐涂料中的溶剂不含有机溶剂，不仅能降低环境污染，还具有优良的防腐性能。
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高性能防腐涂料的进展及应用吴宗汉 (湖南本安新材料有限公司,长沙410126) 摘 要:概述了国内外高性能防腐涂料主要品种的开发和应用情况,并提出了高性能防腐涂料的发展方向。
关键词:防腐涂料;开发;应用;方向中图分类号:T Q 63017 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2007)01-0045-05作者简介:吴宗汉(1940—),男,正高,技术总监,长期从事涂料开发及管理工作。
Progress and Appli cati on of Hi gh Perfor mance Corrosi on Protecti ve Coati n gsW u Zonghan(Hunan China Science B enan N e w M aterials Co .,L td .Changsha,410126China ) Abstract:This article has revie wed the devel opment and app licati on of corr osi on p r otective coatings athome and abr oad and indicated the devel opment trend . Key W ords:corr osi on p r ot octive coatings;develepment;app licati on;trend0 引 言在国民经济中腐蚀造成了大量的资源和能源浪费,全世界每年因腐蚀造成的经济损失约在10000亿美元,为火灾、风灾和地震造成损失的总和。
涂装防腐涂料作为最有效、最经济、应用最普遍的防腐方法,受到了国内外广泛地关注和重视[1]。
随着建筑、交通、石化、电力等行业的发展,防腐涂料的市场规模已经仅次于建筑涂料而位居第二位。
据统计,2004年我国防腐涂料总产量达到60万t,预计2020年将突破100万t 大关。
另一方面,这些领域又对防腐涂料的品种和性能提出了更高、更新的要求,进而推动了传统品种的改进提高以及高性能品种的开发和应用。
1 品种发展1.1 改性环氧树脂涂料环氧树脂涂料是最具代表性的、用量最大的高性能防腐涂料品种。
为了增进其柔韧性和低温施工性,常常采用相对分子质量高的橡胶和热塑性树脂,如丁腈橡胶、尼龙、聚酚氧、聚砜等进行改性。
这些高聚物与环氧树脂有一定的相容性,固化过程中能产生相分离,在固化中形成海岛结构,从而使固化物具有高强度和高韧性。
国内研制出集环氧与橡胶于一体的高固体分防腐涂料,既克服了环氧涂料脆性大、耐候性差的不足,又克服了氯磺化聚乙烯橡胶涂料变色和难增厚的缺陷,涂料综合性能更好。
其次采用低相对分子质量的聚硫橡胶进行改性,通过极性的HS 基与环氧基反应形成高分子橡塑网络结构,使涂层更具有良好的柔韧性、耐冲击性、耐磨性、防腐、耐热性等,国内已有开林油漆厂[2]、锦州石化公司[3]、湖南本安新材料有限公司等生产,并用于石油、化工、电力、水厂等行业。
上海和氏壁化工有限公司[4]用C AP A2054聚己内酯进行扩链或者冷拼、分别用胺类或酸类对环氧进行开环,制得水性和溶剂型改性环氧涂料,可明显改善其柔韧性和耐冲击性及耐溶剂性。
日本关西涂料公司[5]开发成功兼具环氧涂料的防腐性和丙烯酸脂涂料耐候性的多功能防腐涂料。
涂膜结构中导入了微观取向性。
在漆膜固化过程中,环氧树脂成分取向底材的表面,丙烯酸树脂成分则取向涂层表面。
该涂料涂布量少,VOC 排放也可减少10%,总涂装成本仅为传统涂料的75%。
无溶剂环氧及其改性防腐涂料因无溶剂、无毒、无味、无污染,而受到行业普遍的关注,不断推出了环氧-胺类、环氧-聚氨酯类、环氧-不饱和聚酯类等许多品种。
涂层流平性好、无针孔、抗渗性能好、耐酸碱盐和溶剂腐蚀,且绝缘性能优良。
美国Devoe Maren 涂料公司的Devren 230、234QC 是知名的品牌,Amer on 公司的SP -Guard 涂料和171型涂料(IideGuard )是环氧砂浆型产品[6];澳大利亚SPC 公司的SP 系列无溶剂环氧涂料适用期较长,可用于油气工业高温环境;美国Siga ma 公司、I P 国际公司等均有系列产品用于舰船、潜艇的防腐涂装。
国内中石化、中船总公司、江南公司及海虹、开林、秀珀等多家企业亦有各类无溶剂涂料产品,广泛用于石油化工、海洋船舶、工业地坪、电气绝缘等许多领域。
1.2 新型环氧涂料固化剂环氧涂料的性能特点很大程度上取决于固化剂,高性能的环氧涂料必须配套使用高性能和良好施工性的环氧固化剂。
但国内研究偏重于环氧树脂,而对固化剂的开发滞后于45第37卷第1期涂料工业Vol .37 No .12007年1月P A I N T &COATI N GS I N DUSTRY Jan .2007国外,主要停留在脂肪胺及其改性产品上。
国外环氧固化剂的品种较多,一般的防腐底漆使用改性聚酰胺,而用于较高要求场合的高固体涂料或无溶剂涂料则全部使用改性芳脂胺、改性脂环胺或多醚胺类固化剂。
美国卡德莱公司利用腰果壳液开发了系列改性胺环氧树脂固化剂,属天然长链取代酚醛胺固化剂,含有脂肪族氨基,弱酸性的酚醛基以及苯环上带的含双键C15长链。
这种独特的分子结构使其兼具一般的酚醛胺和低分子聚酰胺的性能,与环氧树脂配合适用期长,可在室温快速固化,亦能在低温、潮湿条件下固化。
且无毒,涂膜韧性、耐磨性、耐腐蚀性优良。
国内上海杜尔化工公司、长风化工厂亦有同类产品开发面市。
中昊晨光化工研究院开发了CGH-1低黏度环氧树脂增韧固化剂[7],可常温固化,涂膜韧性好,容易排泡,流动性好,性能优于市场普通固化剂。
欧洲专利[8]报导了一种低黏度、且不含环境有害物质(如苯酚和溶剂)的环氧树脂固化剂,含聚氨化合物和固化促进剂,其组成物可低温固化,且固化膜外观及性能优异。
陶氏化学开发的特种固化剂XZ92441101可用于工业防腐涂料;D1E1H129为氨基乙基呱嗪固化剂,可提高产品耐冲击性;D1E1H158为混合胺类固化剂,可室温快干。
1.3 无机涂料水性无机富锌涂料是用于高性能防腐涂料的主要品种。
它是通过硅酸盐的羟基、金属锌粉和基材中的铁原子进行多重交联反应,形成牢固致密的硅酸锌铁络合物,具有优异的防腐、耐热、抗静电性能,且无VOC污染,属环保型防腐涂料,大量用作钢结构重防腐底漆。
第一代水性硅酸锌涂料需高温热固化,第二代水性硅酸锌涂料需用固化剂固化,第三代水性硅酸锌涂料为自固化,它突破了高模数(>515)、低黏度(<20 s,4#杯)、快干性(表干<20m in)的难关。
国外最早的无机硅酸锌涂料诞生于20世纪30年代的澳大利亚,发明人是N ightingate[9],并应用于南澳洲长达250公里长的管道工程,40年后依然正常。
在20世纪80年代,美国太空总署(NAS A)研制出了高模数(>515)水性硅酸钾自固化富锌涂料I C531,随后转到台湾地区,并向内地销售,牌号为KZ-707,又称为卫钢宝。
其应用实例有美国卫星发射架、自由女神像、金门大桥、海军舰船等钢结构,经跟踪证实,具有优异的防蚀、耐候和耐热等特性[10]。
国内在20世纪80年代首先由冶金部建筑研究总院研制生产了TH-X型系列无机硅酸锌防锈、耐热涂料,90年代开始研制高模数的自固化型水性硅酸锌涂料,如上海星桥科技公司生产的QSZ-1型硅酸锌涂料,用于徐浦大桥,中船集团船舶工艺研究所生产的E06-99硅酸锌涂料,用于上海浦东机场和秦山核电站。
另有北京恒劲庭、湖北华新、武汉赫斯特、湖南本安等多家公司开发并生产高模数硅酸钾树脂或涂料。
还有江苏金陵和成都宏业等公司开发并生产无机磷酸锌富锌涂料,两者均为阴极保护型涂料,具有优异的防腐性,适于作金属底漆,但漆膜无光、致密性差,需用中间漆或面漆配套,已被广泛应用于桥梁、船舶、石油、化工等重防腐领域。
另据报导[11],韩国京兴产业株氏会社研发了“A t ometal”新型超陶防腐涂料,由超陶粉末、金属粉末和无机高分子组成,可成为传统环氧防腐涂料的新型替代品。
该涂料具有优异的附着力和硬度,并且可以在水中固化。
同时具有涂膜厚度薄,防腐寿命长,现场施工简便,可对各种泄露、焊接等薄弱破损部分进行修补强化,修补部位固化后可耐水压,对人体无毒无害(符合中国卫生部饮用水卫生标准)等优点。
其厚度平均为200μm,防腐寿命经韩国建设防腐研究所进行排水闸门涂装工艺比较可达22a以上。
1.4 I PN涂料互穿聚合物网络(I P N)是用化学方法将两种以上的聚合物互相贯穿交织形成网络状的复合聚合物材料。
其性能将比单一聚合物成倍增长,是国内外致力研究的一种新型高聚物共混技术。
国外[12]有采用含氯结构共聚物的Hetr on树脂用于盐化工设备的防腐,美国Pr odorite L td公司成功地将聚氨酯-呋喃I P N用于氯乙烯反应器,可耐乙烯、氯、三氯化铝等高温腐蚀介质。
国内[13]中科院金属所开发了以蓖麻油、甲苯二异氰酸酯、苯乙烯与丙烯腈为原料的I P N防腐涂料,该涂料附着力强,可带锈涂装,耐磨性及防腐性优异,适用于化工大气的严酷环境。
武汉现代化工技术研究院研究成功由环氧、聚氨酯、聚酯、烯烃聚合物组成的I P N防腐涂料。
该涂料固体分可达9918%,单位面积用量比常规涂料减少30%左右,且耐酸、碱、盐、油等化学腐蚀性突出,耐水解、耐老化性能优良。
特别适用于高塔、桥梁、化工管道与设备等涂装防护。
研究发现,聚硅氧烷-环氧树脂组成的I P N具有比环氧树脂更优良的耐水性、耐酸性,和热稳定性。
涂层可室温固化,操作方便。
适宜作化工厂、炼油厂、近海钻井平台的外露钢铁构件的保护涂料,也可用作各种油罐的内部保护涂料。
还有一些I P N的品种,如环氧聚氨酯加烯类聚合物、呋喃树脂-丙烯酸酯聚氨酯等防腐涂料,曾在国内许多著名的油田、P VC工程和三峡工程中得到广泛应用。
1.5 无机-有机聚合物涂料为了适应国防军工发展的需要,美国先进聚合物科学公司将具有高度耐蚀和耐温性的无机二氧化硅与有机环氧丙烷苯基醚相连接形成了新的无机-有机结构化合物———环硅的五缩水甘油醚[14]。
由于结构中有—C—O—C—这个最强的化学键,具有突出的耐蚀性,又有环的结构,具有良好的柔韧性。
1987年开发成功的第一代产品,商标为Sil oxirane;1994年第二代产品开发成功;至1998年开发出最新一代产品系列———含有784个交联点的Che m line784重防腐高韧性表面涂料。
由于形成高交联密度的环状结构,故该涂料具有高度防腐性和高韧性,优越的耐温性和耐磨性。
广泛地应用于石油、化工、电力、运输、钢铁、造纸等各个行业的反应器、贮罐、管道、烟道、地坪、废水处理装置等。