高性能的水性重防腐涂料.pdf

高性能的水性重防腐涂料 文件号 04008 美国腐蚀工程师协会 2004 年海洋涂料技术研讨会 Michael Aamodt 佐敦公司 海洋和防护涂料实验室 Hystadveien 167, P.O. Box 2021 N-3235 Sandefj ord，挪威 传真：+ 47 33 46 59 01 邮件：michael.aamodt@j otun.no 摘要 水性涂料在欧洲的重（HD ）防腐涂料市场的占有率小于 3 ％。但是，在一些典型的重 防腐涂料市场，如基础设施、石油&煤气、电力、桶槽、海洋和化学品工业，水性涂料的使 用正在不断增加。随着人 健康和环境意识的不断提高，欧盟和北美自由贸易协议（NAFTA ） 的国家环保法规的实施，水性涂料技术的平均增长率（AGR ）正在超过传统的溶剂型涂料 技术的平均增长率。越来越多的成功应用例子也证明，即使在恶劣条件下水性涂料也可为钢 材提供良好的防腐蚀性能。水性涂料不仅健康、安全和环保，而且它的干燥/覆涂时间短， 保险费用低，无稀释剂成本，停工时间短 （使用较少的涂层和产生较少溶剂气味问题），所 以它的真正优点是涂料的高性能和高效施工带来的低成本。 本文讨论了三种水性重防腐涂料技术，即丙烯酸涂料、环氧涂料和无机硅酸 涂料。我 使用了严格的加速试验结果和真实的场地使用经验来阐明这些技术的适用性。我 会对水 性环氧底漆加以特别的介绍。新技术使水性涂料有可能应用到需要重防腐性能的区域，像海 洋设施这样的区域，目前只使用溶剂型涂料。 鉴于当地的气候条件，水性重防腐涂料的使用受到限制，这是人们无法忽视的事实。充 分认识温度、相对湿度和通风要求的 “游戏规则”，用户使用水性涂料的局限性就会尽可能 少，同时避免涂料系统的前期应用失败。我 会对新的研究成果进行讨论，回答用户的一些 问题，例如什么时候亲水的水性涂料才能达到足够的耐水性能以支持恶劣的气候条件；根据 气候条件的不同，需要多长的时间水性涂料中的水才能完全蒸发出来；涂层发生水滞阻之前， 水性涂料的漆膜厚度的限度是多少。有必要对水性重防腐涂料的用户进行教 ，增信释疑， 确保第一次就能正确地完成涂装任务。 关键词 防腐；水性；环氧树脂；丙烯酸；碱式硅酸锌；优点；局限性；试验；场地经验；应用例子； 立法 引言 在一些需要重防腐的区域，如基础设施、石油&煤气、电力、桶槽、海洋和化学品工业， 水性涂料的应用正在日益增加，但目前只占全部重防腐市场的很少份额。本文将会讨论三种 水性重防腐涂料技术，即丙烯酸涂料、环氧涂料无机碱式硅酸 涂料。我 会对这三种技术 的优点&缺点、场地经验、新进展、“使用规则”和前景进行阐述。第一代水性丙烯酸涂料、 00 四年十一月 第 1 页 高性能的水性重防腐涂料 环氧涂料和无机碱式硅酸 涂料的发布时间分别为20 世纪60 年代、1968 年和20 世纪40 年代，所以这三种技术应用多年，广为人知。 显而易见，引入水性金属防腐涂料的原因是健康、安全和环保 （HSE），因为它不含易 燃和危害健康的溶剂，挥发性有机物 （VOC ）含量低，大大降低了它对环境的冲击 （参考 表 1）。人 改用水性涂料的其它原因是性能、速度、气味和成本。越来越多的实际应用例 子和严格的加速试验结果证实，水性涂料的防腐性能比得上，甚至超过同类的溶剂型涂料。 水性丙烯酸涂料、环氧涂料和无机碱式硅酸 涂料干燥快速，比同类的溶剂型涂料具有更短 的重涂时间。水性涂料以水作为溶剂、清洗剂和稀释剂，没有或只有很少的溶剂气味。改用 水性涂料的优点还有，节省涂料的干燥时间，从而降低成本；降低涂料的易燃性，从而减少 保险成本；降低室内通风的整体能耗；无稀释剂/清洗剂成本；厚膜无机碱式硅酸 可以施 工成单涂层，从而减少停工时间和脚手架费用。 使用表1 中的1-4 涂层的水性涂料系统或2-3 涂层的混合系统，上面再涂以溶剂型底漆 或面漆，就可获得优异的防腐防腐蚀性能。这些涂料系统可以应用到需要重防腐的区域，如 轮船的新建筑和维护、海洋设备、存储 、电站的钢结构、集装箱、煤气&石油管道、炼油 设备、桥梁、风车、铁路、通信塔、建筑的钢结构等。本文后面会给出一些应用例子。 水性重防腐涂料的最大局限性是苛刻的气候条件，如相对湿度 （RH ）要大于85%，温 度 （T ）要高于 5℃，不能在水下使用。但在恶劣的气候条件下，溶剂型涂料的性能也不太 好。最新的水性环氧树脂技术使制备的水性涂料能够在