船舶涂裝技術(shù)的發(fā)展-國際船舶網(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 實現(xiàn)了自動化流水線生產(chǎn)以外，分段、 船臺、碼頭等階段的除銹涂裝作業(yè)，基本上還是處于半機 械化的狀態(tài)，勞動強度大、作業(yè)時間長。據(jù)國內(nèi)外有關(guān)資料統(tǒng)計， 船舶涂裝的工時根據(jù)不同的船 型分別占造船總工時的 10 20% ，其中二次除銹的工作量又占整個涂裝工作的50% 以上。船舶涂裝貫穿于船舶建造的全過程，從鋼材預(yù)處理、零件加工、管系制造、分段制造、預(yù) 舾裝、船臺或船塢合攏，直到船舶下水、碼頭舾裝、系泊試驗、

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)過程不符合環(huán)保的要求，國外 已經(jīng)限制氯化橡膠的生產(chǎn)，關(guān)閉了很多裝備，勢必會使氯化橡膠涂料用量下降。目前國外有些 公司在開發(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出現(xiàn)轉(zhuǎn)機。乙烯系防銹底漆通常是指以氯乙烯與醋酸乙烯共聚物（氯醋樹脂）為基料的防銹

3、涂料，氯 醋樹脂的生產(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。BASF 公司水相法生產(chǎn)的 LaroflexMP 乙烯樹脂（氯乙烯與乙烯異丁基醚共聚物， 氯醚樹脂） ， 克服了以往乙烯系漆的缺點，同時符合環(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發(fā)對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到SIS（或 ISO）標(biāo)準(zhǔn)的 Sa2.5 級或 Sa3級（少數(shù)只要求 Sa2級），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)的工作強度，縮短工作周期。日本中國涂料公司的 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)品的潤濕性、附著力、防銹性和以往使用的環(huán)氧涂料（表面處理達Sa2.5 或 Sa3級）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 。此類涂料的機理有 2 種：轉(zhuǎn)化型和封閉型。基本都采用環(huán)氧體系，關(guān)鍵在于選用特殊的環(huán) 氧樹脂，一般是特殊螯合型環(huán)氧樹脂，

5、具有優(yōu)異的滲透性、潤濕性、附著力、封閉性能。（2）耐高熱無機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、無機鋅底漆。由于無機鋅底漆有優(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 高溫的新一代無機鋅車間底漆。它們能長時間耐 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，比以往的無機鋅底漆小的多，而涂層完好處經(jīng)長時間室外暴露后表面白銹也比以往 的無機鋅底漆少的多，因此可大大降低二次除銹的工作量。據(jù)英國 IP 介紹，日

6、本三菱船廠統(tǒng)計資料表明采用耐高熱無機鋅車間底漆，二次除銹工作量 可下降約 30%。在我國船舶涂裝工時消耗平均水平約為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%計即 0.135h/m 2，以工時費用 18 20元/h計即為 2.4 2.7 元/m2， 耐高熱無機鋅車間底漆通常比一般無機鋅車間底漆價格約高30%，目前使用一般無機鋅車間底漆的單耗 （實耗 ）約為 1.20 元 /m2，30% 即 0.36 元，故對一家年產(chǎn) 40 萬噸船的船廠來說， 二次除銹總工作量約為 150180萬平方米。其年效益約在 300400 萬元50。（3）通用型防銹底漆為

7、使涂裝配套簡略化，新造船涂裝工程簡略化和舊船維修省力化，各國船舶涂料廠商都先 后發(fā)展了萬散型防銹底漆，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 時它能復(fù)涂在大多數(shù)類型的舊涂料上面，且無最大涂裝間隔時間。 IP 公司 Interurf262 、中國涂 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 ，具有無焦油、快干、附著力好的特 點。 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，可使固化時間縮短至 24 小時以下，如 Jotun 公司的 Win tergrad Joramastic87 ，就是一種在 -5也能固化的環(huán)氧底漆。但這對日益發(fā)展的造船工業(yè)來說似 乎不滿足。如何進一步縮短這類涂料的固化時間，成為涂料廠商追求的一個目標(biāo)。近年來，日、韓一些船舶涂料廠商開發(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 小時左右達到初步固化 （人員能在上面行走 ），對縮短涂裝

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，由于受海洋環(huán)境保護的壓力、限用和 禁用有機錫法規(guī)的限制 （國際海事組織提出 2003 年 1 月起限用有機錫防污涂料， 2008 年 1 月起 完全禁用有機錫防污涂料），防污涂料向無錫、低毒、無毒的方向發(fā)展。（1）無錫防污涂料 無錫防污涂料有四類： 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。B. 可控消蝕型防污涂料可控消蝕型防污涂料實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)保的有機防污劑。此類防污涂料的防污期效可達35 年。C. 自拋光防污涂料自拋光防污涂料是通過丙烯酸聚合物在海水中的水解或離子交換來保證防污劑的平穩(wěn)滲出，從而達到防污目的，機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 年代后期開始，美國、英國、法國、日本及歐洲共

11、同體國家等先后實行對有機錫的 限制，迫使船舶涂料廠商研制新一代的不含有機錫的自拋光防污漆。此類防污涂料的性能基本 上達到有錫自拋光防污涂料的性能，防污期效可達5 年，具有拋光率和防污劑滲出率可控、防污劑擴散層薄的特點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有機錫、高固體分、拋光 率和防污劑滲出率可控、與舊漆膜配套性好、機械性能好、價格適中的特點。E. 環(huán)保型復(fù)配有機防污劑 氧化

12、亞銅等銅類防污劑對動物類附著生物的防止效果非常好，而對藻類附著生物的防止效 果較差，為達到滿意的防污效果必須采用氧化亞銅與環(huán)保型有機防污劑復(fù)配的方法。有機防污 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% ），對人和環(huán)境無毒；價格適中。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 種有機防污劑都已被證明能迅速降解，不會累積，對海洋環(huán)境沒有危害。（2）無毒防污涂料盡管目前還沒有對銅防污劑進行限制，但人們已經(jīng)認(rèn)識到了銅類防污劑對海洋環(huán)境的影響，因此開發(fā)無毒防污涂料勢在必行。無毒防污涂料主要以有機硅、有機氟污損釋放防污涂料為主，此類防污涂料通過涂層低表 面能的特性