海洋防污涂料技术综述
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海水防腐措施范文海水防腐措施是指在海洋环境中对于防止物体受到腐蚀和损坏所采取的措施。
海水中的高盐度、湿度、氧气和微生物等因素都会对金属、混凝土和其他材料产生腐蚀作用,因此,对于在海洋环境中的结构、设备和船舶等物体进行防腐是非常重要的。
下面将详细介绍几种常见的海水防腐措施。
第一,物体表面涂层防腐。
物体表面的涂层是最常见的防腐措施之一、根据需要不同,可以选择一些常见的涂层材料,如油漆、金属涂膜、化学涂料等。
常见的海洋环境下使用的防腐涂层是一种耐盐性强、抗海洋腐蚀的特殊涂层材料。
通过涂层,物体的表面可以得到保护,避免海水直接接触物体表面,起到防止腐蚀和损坏的作用。
第二,防腐涂料。
防腐涂料是一种专门用于防止物体腐蚀和损坏的涂料材料。
在海洋环境中,针对不同的物体和材料,可以选择不同种类的防腐涂料。
比如,在船舶和海洋工程中,通常会采用防海水腐蚀的涂料,这种涂料可以阻止盐分和湿气对船舶和设备的腐蚀,延长使用寿命。
第三,海水冷却循环系统防腐。
在海洋环境中,一些工业设备和发电站等需要使用海水作为冷却介质。
然而,海水中的盐分、藻类和其他微生物容易对设备进行腐蚀,从而影响设备的正常运行。
为了防止腐蚀和损坏,可以采取一些防腐措施,如使用防海水腐蚀的材料、定期清洗设备等。
第四,选择耐海洋腐蚀材料。
在设计和选择物体材料时,应该要考虑到所处的海洋环境。
不同的海域盐分、湿度、氧气等因素都会对物体产生不同的腐蚀作用。
因此,在选择材料时,需要选择一些耐海洋腐蚀的材料,如不锈钢、防腐蚀合金等,来提高物体的耐腐蚀能力,延长使用寿命。
第五,定期检查和维护。
定期检查和维护是保证海水防腐措施有效的重要手段。
通过定期检查,可以及时发现并处理潜在的腐蚀问题,保证设备和物体的正常运行。
同时,定期进行维护和保养,如清洗、涂层修复等,可以有效地延长设备和物体的寿命。
综上所述,海水防腐措施是保护物体免受海洋环境腐蚀和损坏的重要措施。
通过合理选择防腐涂层、防腐涂料,使用耐海洋腐蚀材料,并定期检查和维护设备和物体,可以保证物体在海洋环境中的可靠使用,并延长使用寿命。
绝对干货海洋新材料-防腐材料(续)【材料+】说:开发深海资源,维护主权权益,提高我国海洋技术支撑和保障能力,必须要发展重大技术装备。
而海洋工程材料则将在其中发挥关键性作用。
本文【材料+】将从研究进展,发展方向、应用分析等多角度深度为大家解读海洋防腐材料。
上一期我们介绍了防腐材料中的防腐涂料,这篇我们将介绍其他的几种防腐材料手段。
防污涂料船舶和海洋工程结构建设在海洋管线、钢桩、平台等部分,一定会面临着海洋污损生物的侵害与腐蚀,此生物污损而导致的后果特别严重,是广泛存在的腐蚀类型。
因为海洋微生物可以依附在工程设备的表面上,既影响设备外观,也对船舶的正常行驶造成影响,出现提高燃油成本等问题。
防污涂料可以比较全面的保护船舶和海洋工程结构,降低和避免海洋生物对其的污损和附着。
在实际使用过程中,防污涂料对海洋生物而言是一种有毒制剂,此防污剂能够有效的将海洋工程结构表面上的海洋生物清理掉。
防污涂料包括无机类和有机类两种。
其中有机类包括有机锡化合物、有机氧化合物等;无机类包括氯化锌、氧化亚铜、氧化汞等[1]。
海洋防污涂料的使用由来已久,可追溯到公元前2000多年。
最早的时候,为了保护船底,人类开始将薄铅板包覆在船壳上,后来人们开始懂得将硫磺、砷等与油混合后涂覆在船底,再逐渐发展到采用焦油、蜡和铅覆盖船体。
到了公元前3世纪,罗马人和希腊人用铜钉来保护铅覆盖物。
13~15世纪,沥青被广泛用于船舶的保护,甚至有时与油、松香或动物脂混合使用。
随着时代发展,铜板开始被用作防污材料,防污效果也有了很大的提高。
由此人们意识到铜离子对海生物具有很强的杀灭作用,从而开创了以铜离子为毒料制备船底防污涂料的时代。
18世纪中期以来,从聚合物介质中释放毒物这一想法出发,人们开发了不同品种的防污涂料,并且受到了广泛欢迎。
1906年,美国海军造船厂就在该原理的基础上,选用焦油为基料,选用红色氧化汞为毒料,配制成防污涂料,结果表明:这种防污涂料的平均防污期限可达9个月。
海洋工程结构与船舶防腐蚀技术探究摘要:如今时代发展的迅速推动了我国经济的发展,不光是在城市建设和人口扩展方面,同时在一些比较偏的领域也有所涉及,例如船舶与海洋工程。
海洋中的资源奥秘是当今世界人们比较关注的话题之一,对于海洋的保护也是每个国家重中之重需要商讨的对策。
为了对海洋的了解多多关注,这就需要船舶的帮助。
然而船舶的使用寿命对于船员的安全性是有直接影响的。
海洋对船舶的腐蚀是影响船舶寿命的重要因素之一。
钢铁的船舶在海洋中被腐蚀是无法被避免的,这会影响船舶的性能和安全性,但是我们可以通过一些方式控制船舶的海洋腐蚀速度。
关键词:海洋工程结构;船舶;防腐蚀技术在经济快速发展的进程中,船舶维修养护工作的模式、侧重点都在发生变化,现实工作中也会出现一些全新的问题,需要去认真地考虑和解决。
船舶防腐涂料是油漆涂料中必不可少的一种涂料。
常规船舶防腐涂料是在一般条件下,对金属船舶等起到防腐蚀的作用,保护船舶使用的寿命。
但是海洋由于其中所蕴含成分较多,因此对于金属的腐蚀作用还是十分严重。
尽管海洋工程结构以及船舶自身都是用了防腐处理,但是其每年因为海洋腐蚀所造成的经济损失都极为严重。
所以,我们要在防腐材料上做出改善和处理,增加材料的耐腐蚀性。
再通过技术进行改造和创新。
和国外相比,我国海洋防腐技术还具有较大差距,应该通过不断学习提高防腐技术,在这条路上我们还有很长的距离要走。
1船舶与海洋工程防腐蚀技术的意义相关研究表明,我国在船舶腐蚀维修这一问题上每年的花费已经高达数百亿人民币,而导致这一问题出现的原因,就是船舶与海洋工程之中的腐蚀问题[3]。
为了减轻船舶的腐蚀维修损耗,让我国的航海业得到更加稳定的发展,就需要根据如今市场的现状对防腐蚀技术进行研究。
在船舶建造过程中应用防腐蚀技术对船舶进行防护,能够有效减缓船舶在后续航行过程中的腐蚀程度,延长船舶的使用寿命,减少不必要的损耗。
大部分的船舶在建造过程中会采用大量的金属构造来完成船舶工程。
海洋工程中的防腐蚀技术研究在广袤无垠的海洋世界中,海洋工程扮演着至关重要的角色。
从海上石油钻井平台到跨海大桥,从海底隧道到海洋船舶,这些海洋工程设施在推动经济发展、促进交流和保障国家安全等方面发挥着不可替代的作用。
然而,海洋环境极其恶劣,具有高湿度、高盐度和强腐蚀性等特点,这给海洋工程设施带来了严峻的考验,其中腐蚀问题尤为突出。
海洋腐蚀是指金属材料在海洋环境中发生的电化学腐蚀和化学腐蚀。
海水是一种复杂的电解质溶液,其中含有大量的氯离子、钠离子、镁离子等,这些离子会加速金属的腐蚀。
此外,海洋中的生物附着、海浪冲击、温度变化等因素也会加剧腐蚀的程度。
腐蚀不仅会降低海洋工程设施的结构强度和使用寿命,还可能导致严重的安全事故和环境污染。
因此,研究和应用有效的防腐蚀技术对于保障海洋工程的安全运行和可持续发展具有重要意义。
目前,海洋工程中常用的防腐蚀技术主要包括涂层防护、阴极保护、耐蚀材料和缓蚀剂等。
涂层防护是一种广泛应用的防腐蚀方法。
通过在金属表面涂覆一层具有良好耐蚀性能的涂层,可以有效地阻隔海水与金属的接触,从而减缓腐蚀的发生。
常见的涂层材料有环氧树脂、聚氨酯、氟碳涂料等。
这些涂层具有良好的附着力、耐水性和耐化学腐蚀性。
然而,涂层在长期的海洋环境中容易受到磨损、划伤和老化等因素的影响,从而降低防护效果。
因此,需要定期对涂层进行检查和维护,及时发现并修复破损的部位。
阴极保护是另一种重要的防腐蚀技术。
它是通过向被保护的金属结构施加一个阴极电流,使其电位负移,从而抑制腐蚀的发生。
阴极保护分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护两种方式。
牺牲阳极阴极保护是将一种比被保护金属更活泼的金属(如锌、铝等)作为阳极,与被保护金属构成原电池,阳极在腐蚀过程中逐渐消耗,从而保护了阴极金属。
外加电流阴极保护则是通过外部电源向被保护金属提供阴极电流。
阴极保护技术在海洋工程中的应用较为广泛,如海洋石油平台、船舶等。
但阴极保护技术也存在一些局限性,如需要定期检测和维护,保护效果容易受到外界因素的干扰等。
海洋防腐涂料类型海洋防腐涂料类型可不少呢,下面就来和大家唠唠。
一、环氧类防腐涂料这环氧类的防腐涂料啊,在海洋防腐里可是个大明星。
它的附着力超级强,就像胶水一样紧紧地粘在被保护的物体表面。
比如说那些在海洋里的钢铁结构,像海上钻井平台的支撑柱之类的。
环氧类防腐涂料能在上面形成一层很坚固的保护膜,把海水、盐分啥的都给挡在外面。
它的化学稳定性也很棒,不会轻易被海洋里的那些化学物质给腐蚀掉。
而且啊,它还能有不同的配方,根据不同的使用环境来调整,就像给它穿上不同功能的衣服一样。
二、聚氨酯类防腐涂料聚氨酯类的防腐涂料也很厉害哦。
它的柔韧性特别好,想象一下,在海洋那种多变的环境里,有海浪不断冲击,有温度的变化,这种柔韧性就像一个武林高手的轻功一样,可以很好地适应这些变化而不会轻易开裂。
它对海水的渗透性有很强的抵抗能力,海水想要偷偷渗进去破坏被保护的东西,那可没那么容易。
这种涂料还可以调配出各种各样漂亮的颜色,不但起到防腐的作用,还能让那些海洋设施看起来更美观呢。
三、丙烯酸类防腐涂料丙烯酸类防腐涂料啊,它有一个很突出的优点就是耐候性非常好。
在海洋上,那可是有强烈的阳光照射,有狂风暴雨,还有各种恶劣的天气情况。
这个丙烯酸类防腐涂料就像一个坚强的战士,在这些恶劣的气候条件下,能长时间保持它的防腐性能。
它干燥的速度也比较快,这在施工的时候就很方便啦,不用等很久就能进行下一步的操作。
而且它的环保性能相对来说也比较好,对海洋环境的污染比较小。
四、富锌类防腐涂料富锌类防腐涂料是很特别的一种。
它里面含有大量的锌粉,这个锌啊,就像一个牺牲自己来保护别人的英雄。
当有腐蚀发生的时候,锌会先被腐蚀,然后它通过自身的腐蚀来保护下面的钢铁等金属材料。
在海洋环境中,很多钢铁结构的初始防腐都很依赖这种富锌类防腐涂料。
它就像是给钢铁穿上了一层牺牲自己保护别人的铠甲。
五、无机硅酸锌类防腐涂料这种涂料的耐高温性能很出色哦。
在海洋环境里,有些设备可能会因为自身的运转或者其他原因产生热量,无机硅酸锌类防腐涂料就能在高温的情况下依然保持它的防腐能力。
改性聚氨酯在海洋防污涂料中的研究进展
高子涵;郑恒;张萌;刘俊;张甜
【期刊名称】《材料保护》
【年(卷),期】2024(57)4
【摘要】由于海洋生物污损对人类造成的危害日益严重,海洋防污成为海洋资源开发中亟待解决的问题,为此,人们探索了许多防污对策。
其中,涂覆防污涂料是最经济有效、也是目前应用最广泛的方式。
鉴于传统海洋防污涂料对生态环境造成的巨大危害,聚焦绿色、高效、环保型海洋防污涂料,总结了改性聚氨酯在海洋防污方面的发展现况及研究进展。
聚氨酯涂料分为溶剂型和水性,2种聚氨酯涂料都具有耐溶剂性等良好特性,水性聚氨酯涂料更加绿色环保,溶剂型聚氨酯涂料具有良好的耐水性,二者都可作为基体树脂用于海洋防污领域,从而减少海洋结构表面的生物污损。
通过对聚氨酯涂料进行改性,可以进一步提高其防污性能。
对改性聚氨酯在海洋防污涂料中的应用进行了综述,分析了现存问题和改进方案,以期为海洋防污涂料的研发提供参考和建议。
【总页数】10页(P121-130)
【作者】高子涵;郑恒;张萌;刘俊;张甜
【作者单位】武汉理工大学化学化工与生命科学学院;武汉理工大学资源与环境工程学院;武汉理工大学三亚科教创新园;武汉理工大学绍兴高等研究所
【正文语种】中文
【中图分类】X55
【相关文献】
1.有机硅和氟树脂在海洋防污涂料中的应用研究进展
2.水性聚氨酯/SiO2纳米杂化物改性水性聚氨酯涂膜性能研究
3.扇贝网笼涂染防污剂扼制海洋生物附着初探
4.大豆油多元醇的改性及其在聚氨酯泡沫塑料中的应用研究进展
5.自抛光防污技术及其聚氨酯自抛光防污涂层在海洋防污领域的研究进展
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船舶和海洋工程结构的防腐蚀技术分析摘要:我国整体国力全面提高,海洋经济发展形式前景良好,引领我国海洋工程结构以及船舶制造技术迅猛发展。
由于建设海洋工程结构与修造船舶的材料多为金属,具有高投入、高产出、高风险的明显特点,因此提高对船舶和海洋工程结构的生产技术,成为重中之重,其中,防腐问题成为船舶与海洋工程的研究热点。
海水的含盐量很大,船舶和海洋工程结构长期处于高腐蚀环境中,对船舶和海洋工程结构防腐要求提出更高要求。
本文对船舶和海洋工程结构防腐蚀技术展开分析,并且提出相关对策,希望可以为我国海上交通事业的可持续发展提供助力。
关键词:船舶;海洋;结构;防腐引言在船舶和海洋工程结构建造中,由于经常会用到大量的金属材料,如果不采取防腐措施,将会造成海洋环境中的腐蚀。
为了保证船舶和海洋工程结构的正常使用,维护好海洋环境,必须大力开发防锈涂料和防腐蚀技术,同时要使海洋工业得到最大限度的发展。
海水中含有大量的物质,许多是会侵蚀金属的物质,所以无论是海洋建筑还是船舶,都会采用防锈技术,但这种方法所带来的经济损失是巨大的。
海上交通作为世界经济发展的主要推动力,运载能力虽然相对缓慢,但是重量和数量却是其他交通工具无法相比的。
随着科学技术的飞速发展,人们对能量的需求量越来越大,其中包括石油、燃气和风力。
在进行海上发展时,应特别关注船舶和海洋工程建设的侵蚀问题,这已成为制约我国海上发展步伐的重要因素。
1船舶和海洋工程结构腐蚀环境分析世界各个海洋如同一个联通的平衡体,在海洋环境中,即便处于同一个海域,也会展现出不同的腐蚀特性,该方面实质上也是海洋腐蚀环境较为复杂的重要展现。
现阶段,关于海洋腐蚀环境方面,主要包含五个区域,即大气区、飞溅区、潮差区、全浸区、海泥区。
其中,飞溅区和潮差区,腐蚀速率相对较快,对腐蚀防护技术的要求更高。
飞溅区平均腐蚀速率高于海水侵蚀区3~10倍;大气区存在盐分高、湿度大的特征,钢铁表面也会在短时间内形成含有强电解质溶液,可以更好地开展电化学腐蚀工作;潮差区,氧供应非常充足,当受到氧气的去极化作用影响时,钢结构被腐蚀的速率显著提高,再加上海水与泥沙等多方面冲击,防护层会受到严重损坏,使腐蚀速度更快;浸没区中的钢铁腐蚀速度通常受到海水温度、盐度等因素影响;海泥区处在浸没区之下,土壤中含有大量盐分,导电性、海泥孔隙率、pH值等对海洋工程装备的腐蚀速率产生直接影响。
自抛光防污涂料在船体防污方面的作用与优势随着船舶建造和运营的不断发展,保持船体清洁并减少海洋污染的需求日益增长。
为满足这一需求,自抛光防污涂料应运而生。
这种涂料具有独特的特性和优势,可以有效地延长船体清洁持久性,并减少对海洋环境的负面影响。
自抛光防污涂料是一种特殊的船舶涂料,其最大特点是具备自我抛光的能力。
当船只在航行中,自抛光防污涂料会在水的摩擦作用下逐步溶解,释放出有机复合物,形成一层薄薄的润滑膜。
这个润滑膜能够减少水藻和贝类等生物附着在船体上,从而防止污染物借助生物附着积聚在船体表面。
首先,自抛光防污涂料具有优异的抗生物附着性能。
在海洋环境中,船体表面极易滋生各种生物附着,如藻类、藤壶和贝类等。
这些附着物不仅会增加船舶的水动力阻力,降低航速和燃油效率,还会产生腐蚀和底盘蚀刻等问题。
自抛光防污涂料的特殊配方可以抑制这种生物附着的形成,减少对船舶性能的不利影响。
其次,自抛光防污涂料具有较长的使用寿命。
相比传统的防污涂料,自抛光防污涂料能够持久地保持其防污效果,延长维护周期和涂料更换的频率。
这不仅减少了船舶维护的成本,还有助于提高船舶的可靠性和有效性。
自抛光防污涂料还具备一定的自修复能力。
船体常常受到海水、風浪和沙砾等因素的损伤,这些损伤会破坏涂料的完整性,从而降低防污效果。
然而,自抛光防污涂料的独特配方可以在一定程度上修复这些损伤,并恢复涂层的保护功能。
这种自修复能力提高了涂料的耐久性和性能,从而进一步提高船舶的可靠性和经济性。
此外,自抛光防污涂料还能减少船舶尾气排放。
船舶排放的废气是造成海洋环境污染的一个重要因素,其中含有大量的二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物等有害物质。
自抛光防污涂料的摩擦性能能够减少船舶的水动力阻力,从而降低船舶的燃油消耗量。
这种减少的燃油消耗量将导致减少温室气体的排放,缓解气候变化问题,保护海洋环境。
最后,自抛光防污涂料对环境基本无害。
传统的防污涂料中通常含有铅、汞和其他有害金属和化学物质。
环保型船舶防腐涂料的技术应用摘要:在生态保护国际法的引入和补充中,船舶涂料技术的研究不再局限于保护能力,还提出了环境保护的要求。
今天,海洋的发展达到了前所未有的程度,导致了船舶涂装技术的新标准。
原涂料涂层,有严重的火灾隐患,易引起爆炸等事故。
此外,国内外船舶防腐涂料大多采用溶剂型涂料,溶剂型涂料VOC含量高,且含有大量毒性较大的重金属化合物。
在节能减排的背景下,航运业对环保涂料的需求日益增加。
关键词:环保型船舶;防腐涂料;技术应用一、船舶防腐涂料的特点船舶防腐涂料应具有以下特点:首先,它具有优异的附着力和耐水性、耐磨擦性、耐化学性等性能。
防腐涂料需要在极端恶劣的环境中能够保持稳定的应用效果,同时确保腐蚀时间。
防腐涂料在化学大气和海洋环境中,应用寿命一般在10A左右,甚至超过15A,即使在酸、碱等介质中,保持基本的环境条件,也需要达到5A以上的可用循环。
其次,由于涂层的厚度,不仅需要有高质量,而且采购成本也比较合理。
最后,船舶涂料需要构造良好,易于在复杂结构和恶劣环境中使用。
船舶防腐涂料也因使用部件的不同而有不同的性能要求。
例如船底的自然腐蚀速率为0.1mm/a,这部分的防腐涂层不仅要有耐海水的能力,还要有一定的防污功能。
船的上层建筑,防腐涂料防腐蚀的功能,应该耐隔热,在饮用水舱,它需要应用纯环氧树脂涂层,需要耐水,抗化学腐蚀、低毒性和其他性能要求。
二、环保型船舶防腐涂料的技术分析1.水性车间底漆车间底漆是一种对金属表面进行预处理的底漆,具有暂时保护金属的作用。
近年来,船厂常选用醇溶性无机锌底漆,具有防锈性好、干燥速度快、支持焊接处理、耐热性高等特点,能满足目前流水线作业的需要。
但其固体含量只有28%,其挥发性有机化合物含量超过600g/L,实际施工期间,由于有机溶剂的挥发,会对人体和环境产生负面影响,同时在金属板焊接与切割将产生安全风险。
为了解决这类底漆的缺陷,出现了水性的车间底漆。
这类产品已在国内外市场上出现,目前可供选择的品种有环氧富锌、无机磷酸锌和硅酸锌。
本技术提供一种船舶用防污涂料、其制备方法及用途。
所述船舶用防污涂料以Zn Al Mg RE 为主剂,有机硅或氟化物为辅剂,以氧化亚铜类并加入辅助毒剂为防污剂。
所述辅助毒剂为异噻唑啉酮、三嗪类、氧化吡啶硫酚的锌、铜络合物中的一种或多种。
在腐蚀环境中,防污损效果较好。
高速电弧喷涂是一种动态、非平衡的快速冶金过程,粉芯丝材在两个电极上熔化的不对称性,丝材外皮和粉芯成分的不同性,以及外皮和粉芯熔化的不同时性,致使形成的熔滴尺寸以及熔滴内部的合金化严重不均匀,在凝固和冷却过程中形成多种形态的组织。
技术要求1.一种船舶用防污涂料,其特征在于,所述船舶用防污涂料以Zn-Al-Mg-RE为主剂,有机硅或氟化物为辅剂,以氧化亚铜类并加入辅助毒剂为防污剂。
2.根据权利要求1所述船舶用防污涂料,其特征在于,所述辅助毒剂为异噻唑啉酮、三嗪类、氧化吡啶硫酚的锌、铜络合物中的一种或多种。
3.一种权利要求1或2所述船舶用防污涂料制备方法,高速电弧喷涂技术在船舶用材表面喷涂船舶用防污涂料,再在涂层表面涂装有机涂层,构建复合防腐涂层。
4.一种权利要求1或2所述船舶用防污涂料在船舶防腐领域的用途。
技术说明书一种船舶用防污涂料、其制备方法及用途技术领域本技术涉及涂料技术,尤其涉及一种船舶用防污涂料、其制备方法及用途。
背景技术船舶海上腐蚀是影响其寿命的最大因素之一。
因腐蚀导致结构损坏和破坏,严重影响船舶性能和安全船舶表面附着海洋生物后,不仅会使船舶的航速降低,操控性下降,燃油消耗量增加;而且还会使船舶、海水淡化设备及水下设施等的腐蚀程度加剧,使用寿命显著缩短。
为了降低海洋生物附着的危害,防止海洋生物对船舶的污损,人们研究了多种防污技术,如电解海水防污、超声波防污、生物酶防污、低表面能防污和涂装防污漆防污等,而在海洋结构物表面涂装防污涂料是解决污损问题的既经济又高效的重要途径。
在过去的几十年中,含有机锡的防污漆曾被大量使用。
有机锡在低浓度下可以达到广谱、高效的防污目的,但由于这些物质在水中稳定且会积累,可引起一些生物体畸形,还有可能进入食物链,成为影响人类健康和生态的安全隐患。
海洋工程防腐防污措施方案一、前言海洋工程是指在海洋中进行的建筑工程,主要包括海上石油开采、海底管道敷设、海上风电场建设等。
由于海洋环境的特殊性,海洋工程面临着天然腐蚀和污染的挑战,因此需要采取有效的防腐和防污措施,以保障工程设施的安全和可持续运营。
本方案将从材料选择、表面处理、涂层防护、监测及维护等方面提出相应的措施,以期为海洋工程的防腐防污提供一些参考。
二、材料选择1. 钢材:在大部分海洋工程中,钢材是主要的结构材料。
为了抵抗海水的腐蚀,可以选择防腐钢材,如不锈钢、耐腐蚀钢等。
这些材料有较强的耐蚀性,能够降低维护成本并延长使用寿命。
2. 混凝土:在海洋工程中,大部分的混凝土结构都会受到海水的侵蚀。
因此在选择混凝土原材料时,可以考虑添加防腐蚀剂、控制水泥掺量、采用耐蚀性骨料等方法来提高混凝土的抗腐蚀能力。
3. 聚合物材料:在海洋环境中,聚合物材料具有优良的防腐性能。
因此可以考虑在海洋工程中使用聚合物涂料、膜材料等来提高结构的防腐蚀能力。
三、表面处理1. 喷砂除锈:海洋工程中的钢结构需要进行喷砂处理以去除表面的氧化物和锈蚀物,以保证涂层的附着力和使用寿命。
2. 防锈底漆:在表面处理的过程中,可以选择具有防锈功能的底漆涂料来提高钢结构的防腐能力。
3. 防腐涂层:选择合适的防腐涂层对海洋工程结构进行防护。
根据海洋环境的不同,可以选择不同类型的涂层,如环氧涂料、环氧锌基涂料、聚氨酯涂料等。
四、涂层防护1. 防腐涂层:在海洋工程的钢结构表面进行选用防腐符合国标规定的防腐等级的涂装工艺,应符合国家相关规定,并应经过相关部门的验收。
2. 防污涂层:海洋环境中会有大量藻类、贝类等生物附着在结构表面,增加了结构的腐蚀风险。
因此可以在结构表面进行防污涂层的处理,以防止生物附着和腐蚀。
3. 光滑涂层:在海洋工程中,结构表面的光滑程度也会影响生物附着的情况。
因此在选择涂层时,应该考虑到光滑度的要求,以降低生物附着风险。
含氟低表面能海洋防污涂料的研究进展高志强;江社明;张启富;李晓刚【摘要】The mechanism of marine antifouling fluorine resin coatings with low surface energy,the factors affecting anti-biofouling,the latest domestic and foreign research progress in low-surface-energy antifouling fluorine resin coatings,and the application of fluorine resin coatings in novel surface texturing technology for anti-biofouling were reviewed.The prospect of future development trend of low-surface-energy marine antifouling coatings was presented.%概述了低表面能海洋防污涂料的防污机理和影响因素,国内外含氟低表面能防污涂料的研究进展,以及含氟涂料在新型表面织构化防污技术中的应用.展望了未来含氟低表面能海洋防污涂料的发展趋势.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】7页(P273-279)【关键词】生物污损;含氟树脂;低表面能;仿生学;表面织构【作者】高志强;江社明;张启富;李晓刚【作者单位】中国钢研科技集团有限公司先进金属材料涂镀国家工程实验室,北京100081;北京科技大学腐蚀与防护中心,北京100083;中国钢研科技集团有限公司先进金属材料涂镀国家工程实验室,北京100081;中国钢研科技集团有限公司先进金属材料涂镀国家工程实验室,北京100081;北京科技大学腐蚀与防护中心,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TQ637.2;TQ637.3为了提高船体表面的防污能力,达到消除或降低海洋生物污损的目的,在船体表面涂装低表面能防污涂料是既高效又便捷的方法[1]。
海洋防污涂料技术综述
摘要:海洋设施设备的发展和使用被海洋生物污损的问题严重制约着,防海生
物附着污损技术已成为研究热点。
在海洋设备表面涂覆防污涂料是一种简便、有
效的防止海洋生物附着污损的方法,但传统的防污涂料由于含有大量防污毒剂,
不符合环保要求,因此开发环保型的海洋防污涂料势在必行。
本文通过对防污涂
料发展历史、国内外研究现状以及存在的问题对防污涂料的技术演变进行了收集、梳理,并对环保型防污涂料的发展方向进行了展望。
关键词:海洋;环保;防污涂料
掌握高性能环保型的新一代防污涂料技术将是开发海洋涂料的通行证。
有机
锡自抛光防污涂料具有抛光降阻的作用,其防污性能好,又节省燃料,得到广泛
的应用。
但由于有机锡对海洋环境造成严重的污染,使得海生物发生遗传变异,
有雄性化的趋势。
另一方面,有机锡对人体毒性也很大,对施工人员健康造成很
大的毒害。
因此,国际海事组织提出2003年1月起开始限用有机锡防污涂料,
自2008年1月起完全禁用有机锡防污涂料的法规已生效。
另外,目前大多防污
涂料采用溶剂体系,VOC含量高,在生产和使用过程中对大气环境和人员身体影
响很大。
伴随着人们环境保护意识的不断提高,防污涂料正向着无锡、低毒、水
性的方向发展。
防污涂料的市场需求量很大,因此,研究一种环保型防污涂料具
有非常广阔的应用前景。
1 防污涂料的发展历史
有机锡聚合物防污涂料出现是在20世纪70年代,其优秀的防污性能与防污
有效期使其得到广泛的应用[1]。
这种防污涂料的防污机理是有机锡聚合物能在海
水中发生水解,水解后的产物中含有有机锡基团,基团在海水中会以三烷基锡氢
氧化物的形式进行防污。
有机锡聚合物防污活性相比氧化亚铜至少高一个数量级,而且它可以应对的污损生物种类相比氧化亚铜高出几倍。
2008年,《2001年国
际控制船舶有害防污底系统公约》开始生效,锡系防污涂料被全面禁止使用。
无锡自抛光防污涂料正是适应这一时代要求的产物,它是以可控水解的丙烯
酸树脂为基体树脂,以氧化亚铜和低毒有机防污剂复合作为防污剂,不含任何有
机锡防污剂,其防污期效可达3~5年。
以丙烯酸锌和丙烯酸铜聚合物为基体树
脂的防污涂料的防污期效可达三年,而以丙烯酸硅烷酯聚合物为基体树脂的防污
涂料的防污期效可达五年,但成本较高。
世界各大涂料生产厂商均开发出了相应
的产品,如Hempel公司利用纳米微胶囊技术,研制出同时具有自抛光和自平滑
双重作用的Globic NCT防污涂料。
Hempel公司于近期推出的Dynamic无锡自抛
光防污涂料,利用了丙烯酸硅烷酯技术,据称能够将船舶的坞修间隔延长至90
个月。
Jotun公司同样采用丙烯酸硅烷酯技术,推出了SeaMate无锡自抛光防污
涂料,宣称能够为船舶提供90个月的长久防污保护。
低表面能除污涂料的概念最早是由美国提出的,创立者有来自海军研究实验
室的Dr.James Griffith和Dr.Ellik Lindner以及来自纽约大学表面化学实验室的
Drs.R.Baier和A.Mayer。
早期的研究是基于含氟聚合物化学的研究,类似于它在
无毒炊具的发展中的应用。
含氟聚合物涂料作为船体涂料有很好的物理性质,它
们坚固而且光滑。
尽管这些涂层表面可以用十分坚硬的刷子将其清除,但在其应
用很多年以后,还是需要花费很大的人力物力,由于清除技术不发达、政治以及
经济因素的干扰,这个体系防污涂料最终还是被放弃了。
之后,人们将低表面能
涂料的研究转向了含硅链的化合物。
目前国内不含防污剂的硅系防污涂料也在不
断的研制发展中,部分已经投入到了实际的使用中,作为一种环境友好型的涂料,具有很好的发展前景,这也是未来20年涂料的主要研究方向[2]。
2 国内外研究现状
有机硅低表面能防污涂料是以室温固化硅橡胶(RTV)作为基料,通过添加少量的石蜡油、硅油,通过石蜡油、硅油的渗出,从而在漆膜表面形成光滑的表面,使得海生物难于附着,即使附着也会在舰船航行过程中随着硅油被冲刷流失而脱
离船体。
美国海军最早进行了实海试验并取得了成功,迄今为止,正应用于澳大
利亚海军的Collins级潜艇和美海Jauru级水翼巡逻艇。
IP公司Miline等人早在1977年就发表了有机硅低表面能防污涂料方面的专利。
尽管有机硅低表面能防污
涂料已投入商业化应用,但仍存在难以克服的弱点:一是其低表面能的特性不仅
针对附着生物,也影响了涂料与基底之间的粘接性,涂料易脱落,并且表面容易
破损,出现破损的地方极易附着污损生物[3],清理维护困难。
二是其表面结构的
稳定性不足,引发的就是防污能力的不稳定,会随着结构而变化。
三是表面能类
防污涂料一旦出现污损生物附着,低表面能特性被破坏,便会有大量污损生物聚集,极难清除,直至最后形成附着生物群落。
四是相比自抛光类涂料,经济型差,由于其特殊结构,硅系防污涂料造价普遍偏高。
我国防污涂料的开发从1966年“四•一八”会战至“八•五”舰船涂料攻关开始,
逐步开发出839、71-33、72-19等长效涂料。
71-33、72-19为氧化亚铜、有机锡、滴滴涕复合毒料型高毒性的防污涂料,亟需更新换代。
在国内,主要由海洋化工
研究院在80年代初做过研究开发,并推出了防污期为3个月和6个月的产品。
采用有机锡防污剂,防污效果良好。
伴随着对海洋环境要求的提高以及环保的要求,要求研制的水性海洋钢结构用防污涂料对海产品无害,对海洋无污染。
防污
剂的研究重点已经转向环保型的防污剂,防污涂料已转向低VOC含量及水性化方向。
3 发展趋势
以往的防污涂料都是溶剂型体系,伴随着人们环保意识的不断提高,防污涂
料向水性化、环保型发展是必然趋势。
当前的技术手段主要采用水性树脂作为基
料树脂,从而解决防污剂高填性、高活性与乳液体系稳定性的矛盾,环境友好而
且使用方便,研究方向可从以下几方面着手:
(1)防污涂料基料树脂的筛选
利用不同厂家生产的水性乳液,用于制备海洋防污涂料,并对其性能进行测试,筛选性能最为优异的乳液。
(2)防污涂料基体树脂的合成
以筛选出的水性乳液为基础,通过高分子结构设计,在水性丙烯酸乳液中引
入有机硅单体,合成海洋防污涂料的基体树脂,并对合成工艺进行研究。
(3)环保型高效防污剂的筛选
从国际公约和各国法律法规认可的诸多防污剂中,筛选出适用于海洋防污涂
料的环保型高效防污剂。
(4)海洋防污涂料助剂的筛选
海洋防污涂料需要添加诸如增稠剂、防沉剂、润湿分散剂等一系列助剂,可
通过对这些助剂进行筛选,以制备性能优异的防污涂料。
(5)海洋防污涂料防污期效的考核
防污期效是海洋防污涂料的关键性能指标,通过实海挂板试验,局部涂装和
整体涂装实验,对防污性能进行严格的考察,才能对防污期效做出准确的评价。
目前,防污涂料还没有行之有效的加速测试评价方法,因此,防污涂料的研发周期是比较长的。
(6)海洋防污涂料的中试放大试验与实海试验
根据实验室研究情况,选择综合性能优良的配方进行中试放大研究,进一步完善生产工艺,并进行不同海域、不同季节的实海应用试验。
完善施工性能,积累试验数据。
参考文献:
[1]江桂斌.国内外有机锡污染研究现状[J].卫生研究,2001:1-13.
[2]张霁,朱思彧,王健.氧化亚铜在防污涂料中的应用及法律法规进展[J].中国涂料,2012:26-32.
[3]Griffith J,Bultman J.Exterior hull coatings in transition:antifouling paints and fouling release coatings[J].Naval Research Reviews,1997,(49):35-38.。