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海洋环境专用钢结构重防腐涂料的研究

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在复杂的海洋环境中,钢结构所发生的腐蚀几乎包括了所有常见的金属腐蚀类型,如全面腐蚀电偶腐蚀点腐蚀应力腐蚀开裂腐蚀疲劳磨损腐蚀缝隙腐蚀冲击腐蚀和空泡腐蚀等这就对海洋防腐涂料的质量和性能提出了更高的要求海洋防腐工程中通常采用的防腐涂料是在恶劣腐蚀环境下仍能对基材具有长期保护作用的涂料,即重防腐涂料一般要求其保护期至少在10~15a以上,且具有良好的物理性能力学性能化学性能和施工性能,涂料固体组分含量高,有机挥发组分达到国家或国际标准要求海洋防腐领域应用的重防腐

涂料主要有:环氧类防腐涂料聚氨酯防腐涂料橡胶类防腐涂料氟树脂防腐涂料有机硅树脂涂料聚脲弹性体防腐涂料以及富锌涂料等,其中环氧类防腐涂料所占的市场份额最大

近年来,随着海洋经济产业的迅猛发展,针对海洋重防腐涂料的研究成为各研究机构和涂料企业的研究热点总的来说,研究的重点多集中在改变涂料组分以及改善涂装工艺两方面,以达到提高涂料的耐腐蚀性能耐老化性能的目的,使其更长效更经济更环保

开发了一种以低黏度双酚F环氧树脂为基料,以改性脂肪胺为固化剂的无溶剂环氧防腐涂料,并通过添加鳞片状高耐磨颜填料硅烷偶联剂及相关助剂等,使其具有固化速度快耐磨性优异附着力强耐盐雾性优异及抗阴极剥离性良好的特点研究表明,所研制的涂料属厚浆型涂料,一次涂刷可获得大于1mm厚度的涂层,且实干时间仅为3h,并有很好的贮存稳定性和较高的性价比研制了一种新型的无溶剂超厚膜型环氧重防腐涂料,它是由高分子量和低分子量搭配的环氧树脂与改性聚酰胺固化剂反应,再添加适量的硅基聚合剂活性稀释剂颜填料和助剂等后制得的通过对所得涂层性能的测试,深入分析了涂料各组分对涂层性能的影响,该涂料固体含量高不含有机溶剂,一次喷涂干膜厚度可达1.2mm以上,涂层干燥后收缩率低抗渗透性好,综合性能优异以中碱玻璃鳞片为主要防腐蚀颜料,制备了一种适用于海洋气候的高固体含量的厚浆型环氧玻璃鳞片涂料,并考察了玻璃鳞片的种类用量和粒径对涂料耐蚀性能的影响,发现选用偶联剂包覆较好的玻璃鳞片,粒径为300目,用量为20%~25%时,涂料的阻隔屏蔽作用最佳,且具有优良的耐阴极剥离性和耐海水腐蚀性,并能够很好地与阴极保护相结合以磷酸锌为主要防锈颜料,协同云母氧化铁灰,制备了无溶剂型环氧防腐涂料,考察了涂层的基本性能,并利用交流阻抗(EIS)测试技术和中性盐雾试验研究防锈颜料质量比活性稀释剂和颜料体积浓度对涂层防腐性能的影响结果表明:该涂料固含量达到98%以上,且当PVC8,活性稀释剂添加量为2%,云铁灰与磷酸锌质量比为l4左右时,涂层具有最佳的防腐性能其交流阻抗结果表明,磷酸锌填料能够在涂层浸泡的中后期在金属底基上发生反应,生成难溶盐,从而有效阻止腐蚀的进一步发生

海洋钢结构的涂层防腐常常与阴极保护联合使用,如海上平台,输油管道码头钢桩以及跨海大桥等都是如此但是阴极保护会使金属和涂层的界面上产生一种强碱性物质,从而导致涂层剥离,这也是海洋防腐涂料失效的主要原因之一针对这种失效现象,研制了一种包含不同环氧值的环氧树脂基料烷基酚醛固化剂及相适应的颜填料的抗阴极剥离涂料,并研究了树脂体系固化剂颜填料和颜基比等因素对涂层抗阴极剥离性的影响,所得涂层能够满足海洋防腐抗阴极剥离的要求


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