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。工业防腐涂料是涂料的重要分支。受环保法规对有机挥发物质及有害空气污染物的限制等因素的影响,
世界防腐涂料工业在不断提高性能的 同时正迅速向“绿色化”发展。
倍受关注的“绿色涂料”
近十年来,随着全球性环境污染的加剧、能源的匮乏和社会公众对环境保护及人类可持续发
展的日益关注,人们开始对造成环境与生态恶化的主要元凶——化学和化学工业提出质疑。“绿色”涂料的研究和应用主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的“绿色化”而开展的。这也是对传统的先污染后治理的化学工 业的挑战和革命,是从源头上防止污染的新理念,是解决环境与生态困境的必由出路。化学研究和化工生产中经常采用有毒、
有害的原料,如剧毒的光气、氢氰酸、苯类、 醛类等原料和中间体。它们严重地污染环境,并危害人类的健康。采用无毒、无害的原料是
“绿色”涂料的一项重要任务。通过选择催化剂,可以提高反应的选择性,并避免副产物的生成,提高原子的利用率,减少有害物质对环境的排放。致力于开发无溶剂存在下的反应,
如固态反应;开发和应用无毒、 廉价、不危害环境的水介质体系;以超临界流体做介质 的反应将成为“绿色”合成工艺的重要途径。采用新的工艺、新的原料、新的配方,合成新的对人类和环境无毒、无害的“绿色”产品是“绿色”化学的最终使命和终极目标。
工业防腐涂料市场现状
在防腐涂料领域中,最为引人关注的是海洋船舶涂料、集装箱涂料和工业防腐涂料。20 世纪 90 年代,作为劳动密集型产业,集装箱产业由日 本转移到韩国,再转移到我国。目前,我国已占有 90%以上的市场份额;继深圳海虹以后, 以中远关西、中涂化工、KCC为主体的集装箱涂料生产基地,满足了200万箱/a 以上的需求。与此同时,世界造船和修船业完成了向东亚的转移,相应的船舶涂料生产开始向东亚,尤其是我国转移。据预测,以船舶涂料为主的我国海洋涂料市场,其需求量以每年30%的速度增长。
多功能“绿色”防腐涂料新品种
随着环保概念的加强,一批新型绿色化、功能性涂料逐步开发成功,并得到市场的认可。无毒无害目前已成为涂料新产品的追求。非环保的溶剂型木器漆是污染室内空气的主要元凶之一,而近来一种用于家具的水性木器环保漆应运而生,它以水为介质,无毒无味、无环境污染,而且漆膜平滑光亮,使户主避免了传统木器漆刺鼻气味。另一种不含甲醛挥发性有机化合物,排放指数低于“国标”和“地标”的新型环保涂料也在京城热销, 这一拥有国际 ISO14001、欧洲EMAS及芬兰 M1 环保标准证书的产品,特别以其通过指标要求极其苛刻的芬兰M1标准而受到信赖。
1.多功能涂料
多功能涂料功能也越来越走向全面,防水、防火、防潮、防霉、防腐、 防炭化等多种性能,使涂料成为家居卫士。多功能涂料的新品还有防虫、
防霉涂料。一些添加高效、优良,且对人体无害的防虫、防霉剂的涂料,近年来从国外步入市场,尤其在食品工业的建筑工程上有着良好的市场。
2.POR-15系列防腐涂料
POR-15系列防腐涂料是由底漆、多种面漆、高温漆、各类金属表面处理剂、粘结剂、修补膏等组成的一个完整的 防腐系统,是金属、非金属
(混凝土、木材、玻璃钢等) 最好的抗腐蚀保护剂。这种涂料早期应 用于航天、军工领域, 近年来向化工、冶金、油气勘探、汽车、船舶、路桥、工业机械、污水处理、工业地坪等工业及民用领域推广,并向海外市场拓展。POR-15系列防腐涂料在海外被称为“永久防锈”,具有优良防腐性能,带锈作业的特点,无毒环保的优良品质,较高的性价比,受到业界关注。
3.聚苯胺涂料
近年来导电聚合物的迅速发展,给金属腐蚀和环境保护问题的解决带来了新的转机。一般认为,导电聚合物促使金属和聚合物界面上形成钝化层,从而减缓腐蚀,使金属得以保护。在各种导电聚合物中,聚苯胺(PANI)因其原料易得、合成简单等诸多优点,已成为最有应用前途的导电高分子之一。
4.环氧树脂涂料
环氧树脂是平均每个分子含有两个或两个以上环氧基的热固性树脂。环氧树脂以其易于加工成型、固化物性能优异等特点而被广泛应用,通过环氧结构改性、环氧合金化、填充无机填料、膨胀单体改性等高性能化后可以制成防腐涂料。环氧树脂涂料有优良的物理机械性能。最突出的是它对金属的附着力强;它的耐化学药品性和耐油性也很好,特别是耐碱性非常好。
5.聚氨酯涂料
聚氨酯涂料是以聚氨酯树脂为基料,以颜料、填料等为辅助材料的涂料。聚氨酯涂料对各种施工环境和对象的适应性较强,可以在低温固化,可以在潮湿环境和潮湿的底材上施工,并且耐石油的性能突出。聚氨酯涂料的主要缺点是有较大的刺激性和毒性。
6.不锈钢粉末涂料
不锈钢粉末是最近几年发展起来的金属颜料,由于其具有不活泼性, 特别是在高温强蚀环境中的防护性极好,所以既可用来作为主要颜料,也可作为复合颜料的一部分,与粘合剂组成防护性涂料。研究发现,通过极化方法可以实现不锈钢颜料与环氧树脂的最优化组合,生成的粉末环氧涂料可以弥补环氧树脂表面耐磨性差的缺点,从而可以直接用于露天环境。
7.鳞片树脂涂料
金属及某些无机化合物经用物理或化学的特殊方法处理后,使其呈一定大小粒径、微厚的薄片,工程上称之为鳞片。以鳞片为填料,合成树脂为成膜物质(粘合剂),再加其它添加剂,可制成耐腐蚀材料。鳞片树脂涂料有下列共性:抗渗透性好;收缩性小;抗冲击性、耐磨性好。目前已有像玻璃片、云母、耐蚀金属片、有机材料等
鳞片树脂涂料。
8.无机富锌类涂料
无机富锌涂料有水性和溶剂型两类。前者是以硅酸钠为基料,后者是以正硅酸乙酯为基料。正硅酸乙酯可溶于有机溶剂。涂刷后,溶剂挥发的同时,正硅酸乙酯中的烷氧基吸收空气中潮气并发生水解反应,交联固化成高分子硅氧烷聚合物。由正硅酸乙酯与锌粉制成的富锌涂料中,锌粉具有阴极保护作用,所以该涂层有好的耐热性、耐磨性和耐溶剂性,同时有强的防锈性。
9.改性环氧和聚氨酯预聚物高固分涂料
普通防腐涂料中一般含有40%左右的可挥发成分,它们绝大多数为有机溶剂,在涂料施工后会挥发到大气中去,不仅造成涂层缺陷,难以满足防腐要求,而且也污染了环境。因此提高涂料的固含量,降低其可挥发组分,成为涂料开发新的发展方向。目前,国外已研制出固体质量含量很高(达 95%)的防腐涂料。该涂料性能优越,已在油气田及水电工业中得到应用, 并取得很好效果。采用改性环氧和聚氨酯预聚物制备的高性能、高固体分涂料的固含量达97%,涂料一次涂敷厚度在150μm以上。同等条件下,涂层中针孔数量比普通防腐涂料少2/3以上。另外,它与普通防腐涂料相比有以下优异性质:可挥发成分含量极小,高压下抗渗透性强;固化时间短,涂层光滑致密,抗冲击强度好;具有良好的抗流挂性质,施工工艺性能较好。
防腐涂料“绿色化”的发展方向
目前防腐涂料正沿着高性能、高效率、低能耗和低污染的方向前进,未来几年船舶涂料、石油钻采平台与集装箱涂料,化工用防腐涂料,铁路、公路桥梁及钢结构防腐涂料,城市基础设施用涂料仍是市场热点。国内防腐涂料企业
应不断加强专业水平, 提供优质的产品和完善的服务,从而为我国的防腐蚀市场作出更大的努力和贡献。
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