船舶涂裝技術(shù)的發(fā)展-國(guó)際船舶網(wǎng)

1、船舶涂裝技術(shù)的發(fā)展隨著高效焊接技術(shù)的不斷推廣， 造船生產(chǎn)設(shè)計(jì)的不斷深入， 區(qū)域法造船模式的不斷完善， 船 舶建造的總工時(shí)不斷下降， 造船的周期也日益縮短。 但是在造船涂裝領(lǐng)域內(nèi)， 除了鋼材的預(yù)處理 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化流水線生產(chǎn)以外，分段、 船臺(tái)、碼頭等階段的除銹涂裝作業(yè)，基本上還是處于半機(jī) 械化的狀態(tài)，勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)。據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)， 船舶涂裝的工時(shí)根據(jù)不同的船 型分別占造船總工時(shí)的 10 20% ，其中二次除銹的工作量又占整個(gè)涂裝工作的50% 以上。船舶涂裝貫穿于船舶建造的全過(guò)程，從鋼材預(yù)處理、零件加工、管系制造、分段制造、預(yù) 舾裝、船臺(tái)或船塢合攏，直到船舶下水、碼頭舾裝、系泊試驗(yàn)、

2、室內(nèi)裝璜等每一工藝階段，均 貫穿著不同要求的涂裝工作，可見(jiàn)船舶涂裝在造船工程中具有重要地位。1 高效的船舶防銹底漆 在嚴(yán)酷的海洋環(huán)境中，防銹是保護(hù)船舶的重要措施，防銹底漆是船舶涂料中最基本的品種， 常用的有以下幾類：醇酸、氯化橡膠、乙烯樹(shù)脂、環(huán)氧、聚氨酯等。氯化橡膠防銹底漆是最常 用的品種，防銹性能良好，現(xiàn)多為厚漿型。由于氯化橡膠的生產(chǎn)過(guò)程不符合環(huán)保的要求，國(guó)外 已經(jīng)限制氯化橡膠的生產(chǎn)，關(guān)閉了很多裝備，勢(shì)必會(huì)使氯化橡膠涂料用量下降。目前國(guó)外有些 公司在開(kāi)發(fā)水相法生產(chǎn)氯化橡膠，待該技術(shù)成熟后，氯化橡膠涂料的使用也許會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)。乙烯系防銹底漆通常是指以氯乙烯與醋酸乙烯共聚物（氯醋樹(shù)脂）為基料的防銹

3、涂料，氯 醋樹(shù)脂的生產(chǎn)采用水相法，涂料的防銹性能良好，但存在固含量低，涂裝道數(shù)多的缺點(diǎn)。BASF 公司水相法生產(chǎn)的 LaroflexMP 乙烯樹(shù)脂（氯乙烯與乙烯異丁基醚共聚物， 氯醚樹(shù)脂） ， 克服了以往乙烯系漆的缺點(diǎn)，同時(shí)符合環(huán)保要求。環(huán)氧防銹底漆是用量最大的綜合性能最好的 品種，也是各大公司大量研發(fā)的品種，主要向快干、厚膜、無(wú)溶劑型發(fā)展。（1）低表面處理底漆為了減少二次除銹的工作量，目前各涂料廠商紛紛開(kāi)發(fā)對(duì)表面處理要求低的防銹底漆，通常的防銹底漆要求表面處理達(dá)到SIS（或 ISO）標(biāo)準(zhǔn)的 Sa2.5 級(jí)或 Sa3級(jí)（少數(shù)只要求 Sa2級(jí)），而低表面處理底漆只要求除去表面疏松的鐵銹、油脂與垃

4、圾即可，而附著較牢的銹則可不必除去， 這將大大降低除銹作業(yè)的工作強(qiáng)度，縮短工作周期。日本中國(guó)涂料公司的 BISMAX 的環(huán)氧煤焦油底漆只需用刷子除去較疏松的鐵銹后就可涂 裝。所用的改性環(huán)氧樹(shù)脂能與鐵銹生成絡(luò)合物，并逐漸轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的磁性氧化鐵，產(chǎn)品的潤(rùn)濕性、附著力、防銹性和以往使用的環(huán)氧涂料（表面處理達(dá)Sa2.5 或 Sa3級(jí)）相當(dāng)。其他公司也有類似的產(chǎn)品，如 Hempel 的 Hempadur mastic、 Devoe 公司的 Bar- Rust 和 Pre- Prime 。此類涂料的機(jī)理有 2 種：轉(zhuǎn)化型和封閉型?；径疾捎铆h(huán)氧體系，關(guān)鍵在于選用特殊的環(huán) 氧樹(shù)脂，一般是特殊螯合型環(huán)氧樹(shù)脂，

5、具有優(yōu)異的滲透性、潤(rùn)濕性、附著力、封閉性能。（2）耐高熱無(wú)機(jī)鋅車間底漆船舶鋼材預(yù)處理車間底漆通常有四大類，即長(zhǎng)曝型洗滌底漆（磷化底漆 ）、環(huán)氧富鋅底漆、 環(huán)氧鐵紅底漆、無(wú)機(jī)鋅底漆。由于無(wú)機(jī)鋅底漆有優(yōu)良的防銹性，而其含鋅量又低于環(huán)氧富鋅漆，因此，成為車間底漆主要應(yīng)用品種。為了進(jìn)一步降低二次除銹工作量， 各船舶涂料廠商均先后研制出能耐800 高溫的新一代無(wú)機(jī)鋅車間底漆。它們能長(zhǎng)時(shí)間耐 800以下的高溫，當(dāng)涂層受焊接、火工校正等高溫后，其燒損 范圍很小，比以往的無(wú)機(jī)鋅底漆小的多，而涂層完好處經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間室外暴露后表面白銹也比以往 的無(wú)機(jī)鋅底漆少的多，因此可大大降低二次除銹的工作量。據(jù)英國(guó) IP 介紹，日

6、本三菱船廠統(tǒng)計(jì)資料表明采用耐高熱無(wú)機(jī)鋅車間底漆，二次除銹工作量 可下降約 30%。在我國(guó)船舶涂裝工時(shí)消耗平均水平約為0.85h/m 2，其中二次除銹占涂裝 50%以上，即約為 0.45h/m 2，以 30%計(jì)即 0.135h/m 2，以工時(shí)費(fèi)用 18 20元/h計(jì)即為 2.4 2.7 元/m2， 耐高熱無(wú)機(jī)鋅車間底漆通常比一般無(wú)機(jī)鋅車間底漆價(jià)格約高30%，目前使用一般無(wú)機(jī)鋅車間底漆的單耗 （實(shí)耗 ）約為 1.20 元 /m2，30% 即 0.36 元，故對(duì)一家年產(chǎn) 40 萬(wàn)噸船的船廠來(lái)說(shuō)， 二次除銹總工作量約為 150180萬(wàn)平方米。其年效益約在 300400 萬(wàn)元50。（3）通用型防銹底漆為

7、使涂裝配套簡(jiǎn)略化，新造船涂裝工程簡(jiǎn)略化和舊船維修省力化，各國(guó)船舶涂料廠商都先 后發(fā)展了萬(wàn)散型防銹底漆，這類底漆不僅能與絕大多數(shù)類型的面層涂料配套，而且在舊船維修 時(shí)它能復(fù)涂在大多數(shù)類型的舊涂料上面，且無(wú)最大涂裝間隔時(shí)間。 IP 公司 Interurf262 、中國(guó)涂 料公司的 BANNON200 等就屬此類。此類涂料主要是環(huán)氧體系。（4）速干低溫固化底漆為了減少涂裝時(shí)間，縮短修、造船周期，滿足冬季施工要求，各大涂料公司又推出了高性 能快干底漆，如 Jotun 的乙烯基底漆 Vinygrard Dilvergrey88 ，具有無(wú)焦油、快干、附著力好的特 點(diǎn)。 Ameron 公司的 Amerloc

8、k 為環(huán)氧涂料，而涂裝間隔只有3h，大大低于常規(guī)環(huán)氧涂料的涂裝間隔。另外普通的環(huán)氧涂料在 5以下難以固化，冬季施工非常不便，為此開(kāi)發(fā)了以異氰酸命為 固化劑的冬用型環(huán)氧及焦油環(huán)氧涂料，可使固化時(shí)間縮短至 24 小時(shí)以下，如 Jotun 公司的 Win tergrad Joramastic87 ，就是一種在 -5也能固化的環(huán)氧底漆。但這對(duì)日益發(fā)展的造船工業(yè)來(lái)說(shuō)似 乎不滿足。如何進(jìn)一步縮短這類涂料的固化時(shí)間，成為涂料廠商追求的一個(gè)目標(biāo)。近年來(lái)，日、韓一些船舶涂料廠商開(kāi)發(fā)的以異氰酸命固化的焦油環(huán)氧涂料和改性環(huán)氧涂料，在 5條件下均能在 8 10 小時(shí)左右達(dá)到初步固化 （人員能在上面行走 ），對(duì)縮短涂裝

9、工程周期很 有意義。2 綠色環(huán)保防污涂料 防污涂料是船舶涂料中最重要的品種之一。近年來(lái)，由于受海洋環(huán)境保護(hù)的壓力、限用和 禁用有機(jī)錫法規(guī)的限制 （國(guó)際海事組織提出 2003 年 1 月起限用有機(jī)錫防污涂料， 2008 年 1 月起 完全禁用有機(jī)錫防污涂料），防污涂料向無(wú)錫、低毒、無(wú)毒的方向發(fā)展。（1）無(wú)錫防污涂料 無(wú)錫防污涂料有四類： A. 傳統(tǒng)的基料不溶型； B. 可控消蝕型； C. 自拋光型； D. 可控消蝕 與自拋光結(jié)合型。A. 基料不溶型防污涂料基料不溶型防污涂料是最傳統(tǒng)的防污涂料，以乙烯樹(shù)脂、氯化橡膠等聚合物為基料，氧化亞銅為防污劑，防污期效為 2 3 年，此類防污涂料存在毒劑滲出率

10、不穩(wěn)定，漆膜表面粗糙等缺點(diǎn)。B. 可控消蝕型防污涂料可控消蝕型防污涂料實(shí)際是新型基料可溶型防污涂料，在原有的松香基料中加入聚合物，防污劑除了氧化亞銅，還采用了環(huán)保的有機(jī)防污劑。此類防污涂料的防污期效可達(dá)35 年。C. 自拋光防污涂料自拋光防污涂料是通過(guò)丙烯酸聚合物在海水中的水解或離子交換來(lái)保證防污劑的平穩(wěn)滲出，從而達(dá)到防污目的，機(jī)理與有錫自拋光防污涂料基本相同?？伤饣螂x子交換的丙烯酸聚合物主要有丙烯酸銅聚合物、丙烯酸鋅聚合物、丙烯酸硅氧烷聚合物 3 類。從七十年代開(kāi)始，自拋光防污染以其優(yōu)良的防污性和滌膜自身的拋光作用日益獲得廣泛的 應(yīng)用。從 80 年代后期開(kāi)始，美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、日本及歐洲共

11、同體國(guó)家等先后實(shí)行對(duì)有機(jī)錫的 限制，迫使船舶涂料廠商研制新一代的不含有機(jī)錫的自拋光防污漆。此類防污涂料的性能基本 上達(dá)到有錫自拋光防污涂料的性能，防污期效可達(dá)5 年，具有拋光率和防污劑滲出率可控、防污劑擴(kuò)散層薄的特點(diǎn)D. 可控消蝕與自拋光結(jié)合型防污涂料自拋光防污涂料固含量低，與底層舊漆膜配套性差（一般需涂封閉涂層），價(jià)格高；而可 控消蝕型防污涂料的拋光率和防污劑滲出率可控性差，漆膜較軟。通過(guò)松香和可水解的丙烯酸 聚合物的精確復(fù)配得到兩者結(jié)合型的防污涂料。這類防污涂料具有無(wú)有機(jī)錫、高固體分、拋光 率和防污劑滲出率可控、與舊漆膜配套性好、機(jī)械性能好、價(jià)格適中的特點(diǎn)。E. 環(huán)保型復(fù)配有機(jī)防污劑 氧化

12、亞銅等銅類防污劑對(duì)動(dòng)物類附著生物的防止效果非常好，而對(duì)藻類附著生物的防止效 果較差，為達(dá)到滿意的防污效果必須采用氧化亞銅與環(huán)保型有機(jī)防污劑復(fù)配的方法。有機(jī)防污 劑要具備以下要求：有效性；在海水中很低的溶解度（小于0.001% ），對(duì)人和環(huán)境無(wú)毒；價(jià)格適中。目前主要有異噻唑啉酮（ Sea Nine - 211）、吡啶鋅鹽（ Omide Zinc ）、三嗪（ 1051）3 類，這 3 種有機(jī)防污劑都已被證明能迅速降解，不會(huì)累積，對(duì)海洋環(huán)境沒(méi)有危害。（2）無(wú)毒防污涂料盡管目前還沒(méi)有對(duì)銅防污劑進(jìn)行限制，但人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了銅類防污劑對(duì)海洋環(huán)境的影響，因此開(kāi)發(fā)無(wú)毒防污涂料勢(shì)在必行。無(wú)毒防污涂料主要以有機(jī)硅、有機(jī)氟污損釋放防污涂料為主，此類防污涂料通過(guò)涂層低表 面能的特性