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无溶剂型环氧涂料于船舶上之应用

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分类:船舶买卖 发布时间:2014-09-18 01:20:13 来源: 浏览: 收藏 正文点这评论:(0人参与)

核心提示: ?适应环保的要求,无溶剂环氧涂料在发达国家使用较多,在国内的应用实例较少。 结合船厂在施工过程中遇到的问题,所采取的办法

    ?适应环保的要求,无溶剂环氧涂料在发达国家使用较多,在国内的应用实例较少。

    结合船厂在施工过程中遇到的问题,所采取的办法,肯定了该涂料的?多优点。 

    市场上除应用于涂料工业的传统油性涂料、酚醛树酯涂料和醇酸树脂涂料外,又发展
出了各种高性能的环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、丙烯酸涂料以及无机锌涂料等,但是这些类涂料中都含有大量的有机溶剂,不符合环境保护的要求。?减少有害物质、保护环境,我们结合造船业的实际进行了探索。大家知道船舶是处于海洋环境中,经常受到海风和海洋大气的腐蚀,受高含盐量、高温、高湿的影响,引起金属的腐蚀率是很高的。因此,船用涂料在防腐蚀性方面的要求很高。  

    由于环氧树脂类涂料具有优异的防腐蚀性能,因此造船工业中使用的涂料85%以上?环氧涂料,有些船舶几乎全部采用环氧涂料。环氧树脂涂料是造船工业中用量最大、用途最广的一种涂料,但是在普通环氧树脂涂料中含有大量的有机溶剂,如果能选用一种既适合造船工业,又对环境保护有利的环氧涂料,无疑是对环境保护的一种贡献,也有利于今后的发展。?此,我们在5条快速集装箱船上,选用了无溶剂环氧涂料。 

1.国内外的情况  

    无溶剂环氧涂料作?一种新型的高性能涂料,从当前所掌握的资料来看,世界上各著
名船舶涂料公司均有生?。从?品样本来看,像IP油漆公司的Intergoord114和Interline 154系列,海虹──老人牌油漆公司的Hempdur35530,Sigma公司的Sigmaguard CSF7443和7475,KCC公司的Korepox.H.S EH3200和以色列Tamarin公司的AFRAPOXY S.F等。上述这些油漆均是双组分无溶剂环氧漆,其固体含量大多数都在95%~100%之间,一次成膜干膜在200μm ~300μm,适用于船上的一些腐蚀严重的部位,如原油舱、压载舱、空舱等潮湿的部位;涂层坚固,耐水性好,还具有一定的耐化学物质及耐磨性,并且能满足欧洲等发达国家的VOC规则。  

    对于国内的无溶剂环氧漆,还没有找到成熟的商品,这可能是我国对环保要求与发达
国家有一些差距有关。据了解,无溶剂环氧在欧美发达国家和新加坡使用较多,而在其他地区,甚至日本、韩国等造船国家相对较少,其原因与各个国家对环保的要求有关。无溶剂环氧相对于普通的环氧漆来讲,施工工艺上是有不同的要求和相对严格的施工条件,对于传统的造船涂装工艺要有一些改善才能适应。无溶剂环氧涂料的基本特性无溶剂环氧涂料有抵抗腐蚀、抵抗化学物品和溶剂、防止摩擦方面的性能是很好的。对经过良好处理的表面附着力很强,用喷砂处理到Sa2.5级的处理方法被证明是很好的方法。一般来说喷砂的标准越高,涂层系统的防护性越强。使用无溶剂环氧能节约成本并?生非常可观的经济效益和环保效应。首先,在4-5年内花费于涂料保养上的费用可以大大节省。其次,与传统防锈漆相比,无溶剂环氧漆在经过较长的使用期后,仍能保持较好的表面外观。再次,由于涂料的固体含量几乎高达100%,相对可以节省涂装的工作时间。因此对于造船施工来讲可以节省人工,从而节省开支。例如总厚度400μm的涂层膜厚要求,对于低固体分含量的油漆来说,最起码需要5道涂层才能达到规定的膜厚,但对于无溶剂环氧来说,只需要2道200μm的膜厚即可。所以,尽管无溶剂环氧涂料的单价比较高,但每m2所耗的费用比反而比较低。  

    另外,由于无溶剂环氧涂料与其他?品的最大区别,无论在熟化或者应用时都不需要溶剂或水,低粘度的胺固化剂、液态的环氧树脂和?料结合形成的涂层具有非同一般的特性。 

2.1边缘覆盖性  

    无溶剂环氧涂层对没有处理过的钢板边缘具有强大的覆盖能力,比溶剂型环氧漆效果更好。 

2.2 不收缩──无伸长力  

    不含溶剂的环氧在熟化过程中不收缩,涂层在干燥以后没有伸长,这是无溶剂环氧涂层经久耐用的主要特点。溶剂型的环氧涂层在干燥时,由于溶剂挥发会导致破裂,而无溶剂环氧的不收缩性使其在遇到不平钢板时,不易发生裂纹。 

2.3 施工的安全性  

    由于普通溶剂型环氧漆含有超过40%以上的可挥发性有机溶剂,即使是厚浆型的环氧漆,可挥发的有机物含量(VOC)也有20%以上。大量存在的有机溶剂,给涂料使用中带来了大量的安全、卫生和环保问题。仅以在溶剂型环氧漆中存在最多的二甲苯和醋酸丁酯?例,它们的闪点分别是17℃和22℃,爆炸极限?1%──7.6%和1.2%──15%,在造船生?中存在着大量的明火作业,因此涂装施工时必须避开明火作业,或者等涂装作业完,测爆合格后再进行,而停止明火作业的时间取决于溶剂挥发过程的长短和通风条件。使用无溶剂环氧漆由于挥发性溶剂很少,可大大减少这个时间过程,给造船厂的生?安排带来便利。另外,有机溶剂多数是有毒有害物质,对人体均有不同的毒害作用,?了保证施工人员的身体健康,必须限制其在空气中的含量。还以上述两种溶剂?例,按卫生标准,它们在空气中的最大允许含量?435mg/m3和710mg/m3,在涂料中有机溶剂含量越高,需要补充新鲜空气的量也越多,即要求通风量越大。对于船舶的封闭舱室更?突出,使用无溶剂环氧漆就意味着可以减少这部分通风量。 

2.4 环保性  

    必须强调的是使用无溶剂环氧涂料最突出的优点,能够减少有机溶剂挥发对空气的污染。当前世界各国对环境的要求越来越高,尤其是一些发达国家,对涂料中的挥发性有机物的含量(VOC)均给予了限制,对挥发性有机物的排放也给予了限制。当前欧美发达国家对造船业使用的涂料有严格的VOC规定,相信不久的将来其他国家也会有更严格的规定。我国作?一个发展中国家,?了赶超世界先进水平,走可持续发展的道路,避免少走先污染后治理的弯路,提高我们的环保要求,这一点在我国的“大气污染综合排放标准”中就有体现。对原有污染源和新污染源的排放标准以二甲苯?例,从90mg/m3提高到70mg/m3,这也说明我国政府越来越重视环境保护。因此严格限制涂料中的VOC,以至最大程度的减少对环境的破坏,达到零排放将是今后的方向。在船舶涂料中涂料的无溶剂化、水性化都将是未来的发展方向,而无溶剂环氧涂料在当前条件下更具有实用性。 


3.无溶剂环氧涂料的应用  

    我公司建造的5条1236快速集装箱船是出口瑞士的?品,船东提出要使用无溶剂环氧
涂料的要求。由于厂内设备和工艺条件的限制,我们曾建议船东更改?常规的环氧漆,但该船东在德国订造的5条姐妹船的压载舱和货舱及其它封闭舱是使用的无溶剂环氧漆,希望我厂也使用同类型的涂料。?了使我们的造船涂装水平能跟上世界的先进水平,也?了能在不断提高的环保要求条件下,更好地发展造船工业,经过认真的研究,决定从我厂本系列船上使用无溶剂环氧漆,并对将要遇到的问题,预先采取了对策。 

3.1 粘度的变化  

    由于使用的无溶剂涂料是一种不含溶剂无焦油的环氧涂料,漆固体分含量高达95%,粘度较高,这对喷涂设备提高了较高的要求。以往?品使用的一些老的喷漆泵,根本不能将此涂料正常喷出,所以添置了压力比更高的新型喷漆泵。但在施工过程中,由于它不含溶剂,其干燥、固化过程中不是靠溶剂的挥发,而完全依赖于自身的固化瓜,其瓜过程较快,且受温度影响较大,因此,油漆工必须将温度控制在20℃以下。夏天高温季节施工时,在混合1h~2h之间涂料粘度迅速增加,使得适合喷涂的施工时间仅在1小时左右,这大大增加了我们油漆工施工的难度。?解决这一难题,采取了以下措施。a.油漆工必须在上一套油漆喷完以前5min~10min左右再将下一套要使用的油漆混合、搅拌、熟化;b.在混合过程中适应加入少量的稀释剂(视环境温度而定);c.喷嘴采用提高喷漆泵的压力,选用合适口径的喷嘴,适当的喷嘴管长度。 另外,冬季施工由于温度较低,油漆的粘度增加,按以往的经验是用增加稀释剂的方法来降低粘度,但在使用无溶剂环氧时,如果仅依靠这种方法将失去使用无溶剂环氧的意义。因此在使用过程中尽量将油漆存放在室内,在现场把油漆预先放置在集装箱内保持温度,使涂料本身的温度尽量不低于15℃,以提高涂料的温度来降低粘度,达到能喷涂的要求,并且适当的提高涂料泵的压力,尽量缩短喷漆皮管的长度,以使涂料能正常的喷涂。 

3.2 表面处理要求较高  

    在无溶剂环氧涂料的施工中,这种涂料对表面处理的要求较高。它必须要冲砂至Sa2.5级,并且在施工前要除去全部的油脂及其它脏物。对于油脂和污染物的清洁更?敏感,有时甚至超过对除锈质量的要求。因?发现在施工中局部除锈低于Sa2.5级,只要能达到St3级时,仍不会出现不良反应。假如表面处理清洁不当,去油污不干净时,无溶剂环氧漆的涂层就会象可剥性涂层那样整层被剥离下来。所以,施工中应特别注意物件的表面清洁,必须加强除锈后的清洁度检查。 

3.3 对环境条件要求极高  

    在集装箱船快速使用无溶剂环氧涂料的过程中,曾一度出现了膜间结合力差的问题,引发了船厂及油漆服务商之间的争论。船厂坚持认?施工是按照油漆商提供的说明书来进行的,而油漆服务商则认?,船厂在施工过程中并未检查相对湿度,并且未能提供足够的通风条件。油漆服务商认?,作?一种高性能的涂料,无溶剂环氧不可避免地要求有极高的表面处理要求和极其严格的外界环境条件,他承认其公司的无溶剂环氧涂料对外界环境条件是极其敏感的。在具体的施工过程中,也发现,只要在施工时,湿度较高(低于85%,但高于80%)或能风条件不佳,如风机风量不够或舱室客观条件限制通风量,或在清洁不够的舱室中施工,不可避免地都会?生涂膜间结合力差的问题。施工人员不应在这方面存在侥幸心理,在使用此类涂料时,应严格检查相对湿度(最好80%以下),加强通风量,严格保证清洁度。 

4.无溶剂环氧涂料的特点 

4.1成膜厚、不易?生裂纹  

    无溶剂环氧具有一次性成膜较厚、边缘覆盖性好、涂层收缩小、内应力较小不易?生裂纹、有机物挥发少,对环保有利等特点。 

4.2 减少涂料消耗量  

    无溶剂环氧的施工,?工厂节约了涂装的生?周期,减少了涂料消耗量,工厂节约了成本,提高了效率。由于无溶剂环氧的无挥发性或极少挥发性,其高固体含量及一次成膜较厚的特点,可以在相同膜厚度情况下减少材料使用量。相对于溶剂型涂料而言,单位面积的涂料消耗可以减少,并且由于一次成膜厚度极高,可以减少施工时间。因此虽然无溶剂环氧涂料价格要比一般的环氧涂料高,但每m2所耗的综合费用却并不高。 

4.3 利于环保  

    无溶剂环氧涂料的使用,减少了有机挥发物的排放,对于个人防护、防火、防爆等安全也起到了无可估量的作用。由于无溶剂环氧涂料含极少量或不含挥发性的溶剂,如集装箱船使用的这种无溶剂环氧涂料只含不足5%的溶剂,它能减少溶剂挥发对空气的污染。无溶剂环氧涂料使我们造船业执行VOC的安全标准方面起到了很大的作用。现在美国、丹麦和法国都有严格的VOC规定,相信在不远的将来,对环保日益重视的中国也必将制定出严格的VOC规定,届时,无溶剂环氧涂料在中国的大量使用是不可避免的。另外,无溶剂环氧的另一个优点,有利于造船人员和油漆工人。对他们来说,船舱内油漆工程中发生爆炸的可能性大大减少,从而加强油漆施工过程的安全性。 

5.结语  

    总而言之,在使用无溶剂环氧涂料的过程中,通过五条船的建造,对无溶剂环氧涂料有了更进一步的认识,今后会更加推广使用这种具有环保意义的新型涂料。


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