黑板厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
黑板厂家
热门搜索:
技术资讯
当前位置:首页 > 技术资讯

今日我国防腐蚀涂料的现状及其发展0

发布时间:2021-07-23 00:04:21 阅读: 来源:黑板厂家

我国防腐蚀涂料的现状及其发展

我国防腐蚀涂料的现状及其发展

2004年05月17日

防腐蚀涂料是现代工业、交通、能源、海洋工程等部门应用极为广泛的一种功能 ( 特种 ) 性涂料。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 ( 或轻型 ) 和重防腐型两类 , 最近有人还提出了一类超重防腐型 [ 1 ] 。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、家电等行业 , 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 ; 在极其恶劣的腐蚀环境条件下 , 如航天、核电工业等 济南实验机厂济南新时期试金仪器有限公司全国知名度比较强, 应采用超重防腐蚀专用涂料。人们习惯所称呼的防腐蚀涂料 , 若未加说明 , 就是指防护型的重防腐蚀涂料。

1 防腐蚀涂料的特点

防腐蚀涂料是涂料中的一类品种 , 因此在具备涂料的基本物理、机械性能外 , 还应该具备下列特点 :

(1) 高耐蚀性 不被腐蚀介质溶胀、溶解、破坏、分解 , 处于稳定状态 ;

(2) 高耐候性 适应户外环境温度的变化和具有较好的抗紫外光能力 ;

(3) 高耐久性 涂层使用寿命长 ;

(4) 涂膜层较厚 涂层透气性和渗水性小。膜层厚度一般为 : 通用型 150 ~ 200 μ m , 重防腐型 200 ~ 300 μ m , 超重防腐型 300 ~ 500 μ m ;

(5) 较好的施工性能和配套性能。

2 我国防腐蚀涂料的发展沿革

我国防腐蚀涂料的发展大致经历了 3 个时期 :

起步阶段 20 世纪 50 ~ 60 年代中叶。此时期为油性类树脂为主的时代 , 防腐蚀涂料多以油性树脂、醇酸、酚醛类树脂为基料 , 红丹及其它含铅、铬类颜料为防腐蚀颜料。

发展阶段 20 世纪 60 年代中叶到 80 年代末。此时期为油性类树脂与合成树脂并用的阶段。防腐蚀涂料除采用上述一类基料和颜料外 , 还使用环氧、乙烯树脂、氯化橡胶、氯磺化聚乙烯、硅酸酯之类树脂和锌粉、铝粉、磷酸锌、偏硼酸钡、氧化铁红等无毒型防腐蚀颜料。流变助剂在防腐蚀涂料中获得应用 , 并出现了重防腐蚀涂料。开始运用湿态附着力理论和阻隔原理指导防腐蚀涂料的研究、开发和生产。

提高发展阶段 20 世纪 90 年代以后 , 由于合成树脂的高速发展 , 我国防腐蚀涂料已进入以合成树脂为主的新时代。通过改革开放 , 引进吸收国外先进技术与设备 , 我国防腐蚀涂料 , 特别是重防腐操作更可靠些涂料有了快速发展与提高 , 不少产品已达到国外 90 年代先进水平 , 其产量已基本能满足国内的需要。当前由于环境保护要求日趋严格 , 因此替代污染大气的原有基料以及危害环境的有毒防锈颜料已成为开发新型防腐蚀涂料的主要方向。同时各工业和建筑等领域对防腐蚀涂料 , 尤其是重防腐蚀涂料提出了新要求 , 包括需要高性能、经济、适应不良底材或带锈涂装、无重金属、高固体份、水性或无溶剂化、超厚膜型、无臭、防腐蚀兼装饰性、耐酸雨、多功能、节能等 , 这些也就是我国目前防腐蚀涂料发展的主要努力目标。

(1) 化工与石油化工行业 , 这是需求量最大的行业 , 它包括油田设施、输油管线、贮油罐、海上平台、石油化工厂的钢结构和钢筋混凝土结构材料的防腐、冷却和循环水管道的防腐防污 , 以及凉水塔的防藻涂料等 , 其中 , 还包括耐热防腐 (100 ~ 800 ℃ ) 、耐强腐蚀介质 ( 高浓度热盐水、酸、碱等 ) 、换热器用导热防腐等特种防腐涂料。一般地说 , 新建装备由设计院确定配套方案和合格供应商 , 由防腐工程公司施工。定期维修用漆基本上与此相同 , 年用量总计为 8 ~ 10 万吨 [ 2 ] , 品种基本齐全。

(2) 铁路、公路桥梁 , 其所用涂料包括新建和维修两个系列。由于桥梁所处地理环境、大小、维修难度及维修保养期限不同 , 所选择的涂料配套方案有所区别。例如 , 跨海大桥要求至少 15 年的保养期 , 通常选用富锌底漆、环氧沥青漆和环氧中涂漆 , 以及高耐侯性的氯化橡胶、丙烯酸聚氨酯和有机硅改性醇酸面漆的重防腐体系。铁路车辆一般使用自干型涂料 , 面漆以改性醇酸面漆和丙烯酸面漆为主 , 底漆采用铁红环氧底漆或磁性氧化铁底漆。隔音阻尼涂料、阻燃涂料用量增加 , 客车面漆也趋向高级化、多彩化。年用量大 约 2 万吨 , 其中 2/ 3 用于车辆 , 用于桥梁不足 l/ 3 [ 2 ] 。

(3) 冶金行业 , 冶金厂的厂房和设施大多为钢结构 , 而使用环境又相当恶劣 , 要求使用质量较好的防腐体系。同时 , 对防火和阻燃涂料的需求量也较多。此外 , 还使用耐热防腐涂料。目前新建厂不多 , 主要是维修用漆 , 年用量大约 3000 ~ 5000 吨 [ 3 ] 。

(4) 电力和能源工业 , 包括发电设备、钢结构厂房、输电塔使用钢橡胶疲劳实验机丈量范围广泛结构防腐涂料 , 凉水塔用无毒防污防藻涂料、耐热涂料等。新建大型电厂大体上需要 300 ~ 500 吨涂料 [ 2 ] , 平常维修用量大体相当。主要以通用型防腐涂料为主。重防腐体系用于海水管道、输电塔等部位。

(5) 机床及纺织机械行业 , 一般采用常温固化的涂料体系。随着人们对产品包装和外观重视程度的增加 , 对涂料配套体系的要求也越来越高。现在大量使用的喷水织机对防腐有更高的要求。机床及纺织机械用漆一般以过氯乙烯、丙烯酸涂料为主 ; 也有环氧、环氧聚氨酯涂料系列品种。目前 , 机械工业普遍不景气 , 其用量受到限制 , 但高装饰性的仪器和仪表用漆发展迅速 , 虽用量不大 , 但技术含量和附加值高。

(6) 汽车 ( 摩托车 ) 、船舶、集装箱行业 , 这些行业均使用专用涂料 , 即汽车漆、船舶漆和集装箱漆 , 它们专用性强 , 配套性好 , 用量大 , 其中底漆大量使用了性能优良的防腐蚀涂料。

3. 2 主要品种和产量及其分布

据不完全统计 , 我国防腐蚀涂料品种有 1000 余种 , 常见的按树脂分类有环氧、环氧沥青、沥青、氯化橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯、过氯乙烯、漆酚树脂、硅酸乙酯、高氯化聚乙烯、聚氨酯、聚氨酯沥青、酚醛、醇酸漆等。近些年来还出现了不少性能优良的改性型树脂品种防腐蚀涂料 , 如醇酸树脂改性 Lalflex MP 树脂防腐涂料、聚硫橡胶改性环氧防水防腐涂料、丙烯酸树脂改性石油树脂防腐涂料、用于铁路客车箱的丙烯酸改性醇酸磁漆等 , 以及结合我国自身特色的防腐蚀涂料 , 如漆酚钛、漆酚环氧、漆酚硅重防腐涂料等。这类涂料不仅耐高温、耐腐蚀 , 适用于各种酸、碱、盐、油类、溶剂等介质 , 且有的品种还能保持天然生漆高耐久性等特点。环保型防腐国内有的厂家可以输出5⑹项蚀涂料受到了人们的青睐 , 粉末防腐蚀涂料已有一定的应用 , 一些水性化树脂防腐蚀涂料 , 如水性氯磺化聚乙烯、水性丙烯酸环氧防腐蚀涂料等问世 , 效果很好。无溶剂型防腐蚀涂料 , 如无溶剂环氧煤沥青漆等已较为多见。紫外光固化防腐蚀涂料也正在研发之中 [ 4 ] 。此外 , 借鉴塑料工业中的分子共混技术 , 生产出了由高氯化聚乙烯、氯化橡胶、氯化聚丙烯

三种树脂混合组成的重防腐带锈防锈装饰涂料和环氧聚氨酯 2 烯类聚合物互穿络、呋喃树脂 2 丙烯酸酯聚氨酯互穿络防腐蚀涂料等新品种 ,HCPE 特种带锈防锈防腐涂料系列和高聚物合金重防腐涂料系列 , 其技术性能指标已达到国际先进水平。玻璃鳞片防腐蚀涂料 , 如环氧、环氧沥青与氯磺化聚乙烯玻璃鳞片等系列重防腐蚀涂料已在我国重大建设项目工程中应用。

我国防腐蚀涂料年产量在 18 万吨左右 , 其中富锌涂料约 1 万吨 , 环氧树脂类防腐涂料约 6 万吨 , 乙烯树脂类防腐涂料约 3 万吨 , 聚氨酯树脂类涂料约 l 万吨 ( 为防腐工程配套 ), 粉末防腐涂料约 1. 5 万吨 , 其它防腐涂料约 5. 5 万吨 [5 ] 。

我国防腐蚀涂料生产企业较多 , 据不完全统计约有 700 来家 , 其中专门生产防腐蚀涂料的厂家就有近百家 , 但规模均不大 , 年产量在千吨以上的只有几十家。这些生产企业主要集中在我国沿海各省市与中南地区。由于各省市自然环境和发展特点的差异 , 其防腐蚀涂料的品种和用途是不尽相同的。

3. 3 我国防腐蚀涂料的水平与国外的差距

我国防腐蚀涂料的整体水平从 80 年代中期开始有了长足的进步 , 但与国外发达国家比较仍有较大的差距 , 主要表现在 :

(1) 生产厂的专业化程度差 , 配套不全。大多数厂家沿用计划经济的模式 ,18 大类产品样样俱全 , 而针对防腐的某一特定市场往往不能配套和满足要求。同时国内生产厂长期与施工应用脱节 , 对涂装的重要性认识不足 , 现场的技术指导和服务重视不够。因此 , 涂料生产厂必须在专业化发展、质量保证体系建立及强大的技术服务队伍建设上下功夫。

(2) 产品的技术开发水平低 , 高性能环境适应型涂料的技术水平与国外差距较大。防锈颜料的无铅和无铬化方面进展不快 , 红丹等重金属颜料还占有相当比重。

(3) 生产企业的技术创新能力相对不足 , 制约了行业的技术进步。

(4) 我国历来比较重视产品开发 , 而对涂料配套体系和施工工艺的研究较薄弱 , 缺乏完整的防腐性能评价方法 , 尤其是长效的重防腐体系的加速评价方法 , 不利于缩短高性能涂料的研究周期。

4 我国防腐蚀涂料的发展方向

4. 1 加快行业的结构调整 , 加强行业管理在完善市场经济竞争机制的基础上 , 采取兼并、联合等方式 , 形成几个具有重要影响的专业化防腐涂料生产企业 , 探讨产学研相结合的途径 , 建立技术开发中心 , 加大技术创新的投入 , 促进技术进步。

对不同行业和用户制定相应的技术标准和规范 , 加快质量保证体系的建立 , 完善和加强认证体系 , 确保产品质量。

4. 2 完善和系列化现有防腐蚀涂料品种

目前国内的防腐涂料品种基本齐全 , 从低档的沥青、醇酸、酚醛系列涂料到中高档的环氧酯、环氧、氯化聚烯烃、聚氨酯、有机硅涂料等都有 , 基本满足市场需求。在此基础上 , 重点是稳定质量 , 降低成本 , 提高性能 / 价格比。

腐蚀介质环境是多样性 , 因此必须根据用途、要求 , 生产出专用系列产品 , 以满足市场的需要 , 克服 “ 一品多用 ” 现象。

4. 3 重视环保型防腐蚀涂料的开发

从涂料品种发展前景看 , 在环保要求愈来愈严格的情况下 , 降低有机挥发物 (VOC) 含量是当前涂料工业发展的主要趋势 , 即高含量 VOC 的溶剂基涂料正在日益为高固 2 低溶剂涂料、水基涂料和粉末涂料所代替 , 例如 VOC 含量高的醇酸树脂涂料消费量近年年平均下降 2 % , 而 VOC 含量低的聚氨酯涂料消费量年均增长 3 % , 特别是水基聚氨酯涂料年增长高达 10 % , 辐射固化涂料年增长为 7 % , 此外 , 聚酯、环氧、丙烯酸等 VOC 含量低的涂料都在快速发展。

4. 4 纳米技术及纳米材料在防腐蚀涂料中的应用

纳米材料是近年发展起来的一种新型高性能材料 , 其应用已引起国内外的广泛关注。用无机纳米材料与有机高分子树脂复合 , 通过精细控制无机纳米粒子均匀分散在高聚物基体中 , 可以制备性能更加优异的新型涂料 , 如使用纳米级 TiO 2 与树脂复合的静电屏蔽涂料 , 纳米级钛酸钡与树脂复合的高介电绝缘涂料 , 纳米级 Fe 3 O 4 与树脂复合的磁性涂料等。此外 , 纳米级 TiO 2 也是一种长效无毒的紫外光吸收剂 , 可大大提高涂层的耐候性。军事隐身涂料是无机纳米材料用于涂料中最为成功的例子。

4. 5 当前我国防腐蚀涂料研究开发的几个方面

4. 5. 1 大力开发钢结构用水性防腐蚀底漆和面漆

水性防腐底漆必须解决底材 “ 闪蚀 ” 和耐水性差的问题。近十几年来 , 国内外进展迅速 , 在汽车中涂漆、水性醇酸氨基烤漆等领域基本上实现工业化。而在常温固化型涂料方面 , 水性环氧酯涂料、水性环氧和聚氨酯涂料等也有很大进展 , 尤其在浸涂底漆方面 , 市场前景很好。一些新型的无乳化剂乳液的出现从根本上改

进了其耐水性差的问题。目前重点解决其施工性能和应用性能的问题。作为面漆来说 , 主要是在保证保护性能的前提下 , 提高其装饰性和耐久性。经过自主科技开发 , 我国水性防腐涂料与国外某些著名大公司的差距正在缩小 , 可望在近年内实现产业化。

4. 5. 2 重点开发高固体分和无溶剂防腐涂料系列

钻井、海洋平台及大型防腐工程中对超耐久防腐性能的涂料要求很迫切。目前这块市场基本上被外商独资企业和进口产品占领。我国的涂料产品无论在技术性能、应用和施工性能等方面均存在明显差距。尽管有些厂家的涂料产品已经通过了有关的认证 , 但还是难以打入市场。主要问题在于技术水平、经济实力、质量保证体系和产品信誉等综合实力与外商差距较大。为此 , 我们首先要在技术开发方面下功夫 , 尤其是开发无铅和无铬防锈颜料的底漆 , 即以磷酸锌和三聚磷酸铝为主的防锈底漆。

4. 5. 3 开发水性富锌底漆

无机富锌底漆 ( 以部分水解硅酸乙酯为基料 ) 和环氧富锌底漆是长效的底漆之一 , 但它们都是溶剂型涂料。而以高模数的硅酸钾为基料的水性无机富锌底漆 ( 如美国的 IR531) 是经实践考验的高性能防腐防污涂料 , 其技术性能和施工性能均不亚于现有的富锌底漆 , 具有发展潜力。目前进口专利产品价格在 100 元 / kg 以上 , 如能国产化 , 降低成本 , 完全可以替代现有的无机富锌底漆 , 具有 3000 吨 / 年以上的市场。

4. 5. 4 开发换热器用常温固化耐热防腐涂料

换热器占石油化工厂设备总量的 1/ 3 以上 , 占厂整个设备投资的 19 % ~ 40 % [6 ] , 在热介质气体的腐蚀下 , 损坏严重 , 因此迫切需要耐热、导热率高的防腐涂层。目前使用的环氧氨基涂料 , 需在 120 ℃ 固化 , 并要多道涂装 , 使用很不方便 , 在大型装置上无法使用。开发可常温固化 , 而且施工方便的涂料 , 是至今尚未完全解决的问题。其关键是在涂料的防腐性能 ( 耐冷热交变、耐磨蚀和防腐 ) 、传热性能 ( 导热率 ) 和可施工性 ( 常温固化、涂装次数少、间隔时间短等 ) 三者之间求得最佳的平衡点 , 即开发换热器专用的多功能冷固涂料。

4. 5. 5 开发氯化橡胶系列防腐涂料的代用品

作为通用型的中档防腐涂料系列产品 , 氯化橡胶防腐涂料已有 30 余年的历史 , 由于其单组分 , 施工方便、耐水性、耐油性和耐大气老化性能优异 , 在工业防腐领域中获得了广泛应用 , 国内至少有 5000 吨 / 年以上的市场。由于生产氯化橡胶采用 CCl 4 作为溶剂 , 破坏臭氧层 , 因此 , 近年来其生产受到限制 , 国外一些大厂相继关闭 , 工业发达国家纷纷开发其代用品 , 比较成功的有德国 BASF 公司的 MP 氯醚树脂系列、水相法氯化聚乙烯或改性产品。国内从 90 年代初开始用固相和水相法生如有需求产高氯化聚乙烯 , 已取得了相当进展。但其树脂与改性树脂的混容性及其他物理机械性能方面尚不如氯化橡胶 , 有待进一步改进。 MP 氯醚树脂的价格偏高 , 影响了在中国市场的推广应用 , 所以还有大量的工作要做。

4. 5. 6 开发鳞片状防腐涂料

云母氧化铁 (MIO) 具有优良的耐介质性、耐大气老化性和封闭性能 , 无论作为防腐底漆 , 还是面漆在西欧应用都十分广泛。国内生产的 MIO 在粒度分布和径厚比、比重等方面与国外的产品存在一定差距。此外 , 在制漆工艺 , 喷涂施工方法等方面应用开发重视不够 , 制约其推广应用。在玻璃鳞片涂料的开发中也存在类似的问题。日本已将玻璃鳞片聚酯和乙烯基涂料用于烟道气脱硫装置 , 效果很好。

4. 5. 7 开发有机改性无机防腐材料

近年来 , 国外应用有机乳液改性混凝土 , 以提高混凝土的强度、耐介质性 , 广泛应用于工业地坪的涂装 , 其中环氧水乳液 ( 或溶剂型环氧 ) 当有数据显示的时候立即停止拉伸发展最为迅速 , 称之为聚合物水泥 (polymer cement) 。近 10 年来 , 我国在防腐工程中也开始采用 , 但开发工作不系统 , 未形成系列产品。此外 , 对涂层的性能测试方法和标准尚未能规范 , 影响推广应用。

咽喉肿痛嗓子嘶哑喉咙有痰吃什么药
阳痿早泄的怎么调理
女人肝肾阴虚吃什么补