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防腐涂料的发展趋势

信息来源:paintkey.com  时间:2004-07-20  浏览次数:106

  1、绿色化 防腐涂料是涂料的重要品种。受石油资源及环保法规对挥发性有机物质(VOC)及有害空气污染物(HAPs)的限制等因素影响,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”方向发展。涂料工作者以无污染、无公害、节省能源、经济高效为原则,开发无公害或少公害及防腐性能优异的涂料品种。

  目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(成膜物质、防腐颜料、溶剂及助剂)、原材料的合成及涂料生产过程、基材预处理过程、施工过程等整体的无公害化。

  体积固含量在60%或质量固含量在80%以上的涂料称为高固体分涂料。随着全球环保要求日益增高,高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100%即无溶剂涂料推进的趋势。无溶剂涂料又称活性溶剂涂料,由合成树脂、固化剂和带有活性的溶剂制成的涂料,配方体系中的所有组分除很少量挥发外,都参与反应固化成膜,对环境污染少,无溶剂体系通常粘度较高,需采用特殊的施工工具和工艺,尚在发展之中。粉末涂料是一种省能源、省资源、低污染的涂料,其利用率高达95~99%,近年发展很快。在防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的新型涂料。

  由腰果壳油生产的新一代环氧树脂固化体系作为重防腐的应用已经有近20年的历史,这种体系已经成为低表面处理、快速重涂、高性能、低成本、低毒性的标准。目前世界各国特别是在船舶和重防腐涂料正在大量采用这种体系,以达到小投入大产出高效率的重防腐涂装技术。这种体系既有低分子量脂肪胺体系的硬度和优良的抗化学腐蚀性能,又有低分子量聚酰胺体系的长适用期和良好的韧性以及低毒性能,还有一般酚醛胺体系的快速固化和优良的附着力。更重要的是,这种体系对涂装表面的处理要求不高,有轻度的锈蚀仍然能按正常施工,而且可不添加含重金属的防腐颜料,仍然能达到重防腐涂料的防腐性能要求。这种体系的综合性能决不是目前单一环氧固化体系所能相比的。

  我国防锈颜料的开发整体水平落后于西方发达国家,仍然以红丹、铬酸盐、铁系颜料、磷酸锌等传统防锈颜料为主。红丹因其污染严重,对人体的伤害很大,目前已被许多国家相继淘汰和禁止使用;磷酸锌防锈颜料虽然无毒,但由于改性技术原因,性能并不理想;而三聚磷酸铝也因价格原因未能大量应用。国外公司均推出了一系列无毒防锈颜料,可与铬酸盐相比,但均因价格太高,国内尚未引进。我国防锈涂料业亟待一种无毒无害、性能优异而又价格低廉的防锈颜料来提升防锈涂料产品的整体水平,增强行业的国际竞争力。

  2、水性化 随着人们环保意识的不断提高和环保法规的日趋严格,水性涂料将成为21世纪世界涂料市场的主角,目前在我国也拥有巨大的市场。据不完全统计,我国工业涂料的年需求量在170万吨左右,其中可由水性工业防腐涂料替代的达100万吨,广泛应用在石油、化工、汽车、火车、船舶、冶金、五金交电、电力、建筑等各个领域。而以前这些领域所使用的几乎全部为溶剂型涂料,每年的有机溶剂发量达80万吨,资源浪费约30多亿元,不仅带来了巨大的环境危害,也浪费了大量的资源。如果用水性工业涂料替代传统涂料用量的1/3,将可节省资源浪费价值10亿元。国产水性工业涂料的开发成功与推广,不仅具有极好的环境效益,也将具有巨大的经济效益。

  3、高性能及多功能化 有机硅改性聚氨酯和有机氟改性聚氨酯涂料、氟树脂涂料等高性能涂料是防腐涂料发展的另一重要方面。发展趋势是对使用寿命长的防腐涂料的需求会增加,要求达到10年甚至15年以上,而且适用非常苛刻的腐蚀环境;防污涂料的防污寿命在5年以上。多功能防腐蚀涂料也会迅速发展,如太阳能屏蔽防腐蚀涂料、阻尼防腐蚀涂料、耐候防腐蚀聚氨酯涂料、可剥性防腐蚀涂料、阻燃导静电耐温防腐蚀涂料等。

  中科院长春应化所与大庆庆丰综合实业公司研制的高性能无溶剂防腐涂料,已达到国际先进水平。为开发这一高性、环保型防腐材料,长春应化所在中科院长春分院资助下,与大庆庆丰综合实业公司合作,从1999年开始了HY-高性能无溶剂防腐涂料的研制工作。科技人员在对防腐涂料的组成、结构与性能关系等技术问题进行大量研究基础上,先后攻克了颜料、填料选择等关键性技术问题。按年产200吨的规模进行了生产试验,最终形成了科学的合成方法,其中提出的环氧树脂改性增韧、固化体等方案为国内首创。

  目前,钢铁防腐一直是业界研究的热点和难点,以前虽然有一些控制腐蚀的措施,但钢铁腐蚀仍严重困扰人们。虽然有许多控制钢铁腐蚀的措施与办法,但全世界每年生产的钢铁仍有30%遭腐蚀,其中10%的钢铁将变成无用的废铁,由此带来的损失十分严重;而且在航天、航空、船舶及机械结构方面因腐蚀而造成的事故也屡屡发生。目前国内外研制和生产的防腐材料大多是溶剂型材料,溶剂挥发后,严重破坏了人类的生存环境。长春应化所研制的这种新型涂料具有耐阴级剥离性的同时,还有超常的耐核辐射性,是海洋工程、船舶工业、核工业、地面金属结构物、水、电、石油、化工等领域理想的防腐涂料。

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