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中国海洋涂料:风起扬帆正当时

2012年11月30日 12:49 来源:搜船网

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近期,随着我国万亿蓝色海洋经济蓝图的显现,涂料行业中与之息息相关的海洋涂料再次引起业内人士的关注。在11月中旬浙江温州召开的第五届国际海洋与重防腐涂料及涂装技术研讨会暨2012年中国涂料工业协会防腐涂料分会年会上,众多专家学者、企业代表围绕促进海洋涂料行业的技术发展、产业升级及结构调整、加强政策与法规意识、提高行业竞争力等热点问题,展开了热烈讨论。

在业内人士看来,以船舶涂料为主的全球海洋涂料市场需求将持续上升,特别是随着海洋资源的开发,无论是相对成熟的船舶涂料市场,还是不断发展的海工装备涂料市场,都将保持良好的增长态势。这个伴随蓝色经济蓬勃向上的行业正迈入发展黄金期。

与生俱来的苛刻环境

中国工程院院士侯保荣介绍,海洋工程结构在海上、海水中要经得起大气区、飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区不同腐蚀环境下对工程材料所提出的要求。特别是飞溅区因海水飞溅造成的干湿环境差异及阳光照射导致温度升高所形成的腐蚀环境最为苛刻。

数据显示,海水、海洋大气环境都极具腐蚀性,同一种金属材料,在海洋环境的腐蚀速度要高出沙漠地区400~500倍。因此,对于跨海大桥、港口码头、海洋石油平台、大型油轮等重大项目而言,如何有效控制海洋腐蚀、延长其使用寿命就显得至关重要。

“这样苛刻恶劣的海洋腐蚀环境,对配套保护材料要求很高,传统的防腐涂料以及热喷技术很难满足使用要求。”青岛佳联化工新材料有限公司副总经理刘培礼指出,必须给海洋设备穿上了一层“防护衣”,同时不对海洋造成污染。

中国老教授学会海洋防腐防污专家委员会马士德教授对此观点表示赞同。他指出海洋防腐方法的研究始终伴随着对海洋资源的开发利用,海洋涂料也不例外。

据了解,涂料涂层防护是保护海上项目既经济又重要的方式之一,因此各国都大力发展海洋涂料。以船舶涂料为例,当前全球船舶涂料的需求量大约为4.46亿升,约26亿美元。

中国涂料工业协会统计的数据则显示,“十一五”末,我国涂料产量为966.6万吨,与海洋相关的涂料,大约占到1/10,也就是100万吨。海洋涂料的均价在每吨3.5万~4万元,总的市场规模已超过350亿元。英国国际船舶涂料公司等世界主要船舶涂料公司纷纷在中国设厂。

 

与时俱进的检测标准

近年来,随着公众对保护海洋环境和节能减排的关注与日俱增,国际海事组织和国际标准化组织等国际组织,相继颁布和实施了一些新的船舶涂料标准,包括IMO的《控制船舶有害防污底系统国际公约》、《专用海水压载舱涂层性能标准》、《油船货油舱保护涂料和防腐标准》等。另外,ISO也正在制定《船舶与海上技术——保护涂层》的系列标准。

为了顺应国际造船市场对涂装作业不断提高的要求,我国在近年来也逐步更新和制定了一批涂装标准。业内人士认为,相关标准的出台,能在很大程度上提高船厂造船涂装的标准化水平,提高涂装作业的质量。

据了解,在这批船舶涂料国家标准中,目前最主要的船体防污防锈涂料体系标准正在做新的修订工作。中船重工第725研究所厦门分部副总工程师金晓鸿告诉记者,GB/T6822-2007《船体防污防锈漆体系》从2008年正式实施以来,得到了船舶涂料生产厂家和船级社的广泛关注,已有不少涂料生产厂家和涂料检测站开始按照该标准进行认可工作,但在各单位按照标准进行生产和认可过程中,也发现了一些问题,比如,耐阴极试验的判定表述不合理;防污剂的表述太笼统;防锈涂料和防污涂料之间的连接涂料也应归入到防污防锈涂料体系中;中长期效防污涂料的型式检验的浅海浸泡性检验每四年进行一次时间太短;缺少对污底易脱型防污涂料的防污性能的评定方法和自抛光型防污涂料的抛光性的评定方法等。

金晓鸿强调,GB/T6822-2007《船体防污防锈漆体系》是船舶涂料国家标准中最为重要的标准之一,它的修订体现了船舶涂料技术的进步和发展。同时,船东、船舶设计、造船企业以及船舶涂料的研究和生产单位应该积极应对这些新标准实施所带来的冲击和影响。

上海市涂料研究所副所长许莉莉指出,随着节能、环保理念的不断深入,一批涉及环保方面的规范已经实施或正要实施,这就要求海洋防腐涂料生产企业高度关注。这些法律法规传达了这样一个信号:作为海洋防腐涂料的生产企业必须走可持续发展的道路,保护我们的环境。

海洋化工研究院有限公司研究院宋相丽也认为,现在船用涂料的检测标准基本满足了现有船用涂料的检测需求。但随着环保要求的日益提高,船用涂料也在不断的发展,如有些厂家在大力研究水性船用涂料,其检测标准也不能单一的使用现有船用标准来评定涂料质量的优劣,所以标准也会根据实际需求来不断的发展和更新。

与众不同的核心技术

由于海洋涂料性能的特殊性,各个企业在其研发上也是不断创新。

以防污涂料为例。近年来,国际上从海洋环境和生态的角度出发,对防污剂提出了禁用有机锡聚合物防污剂的要求。因此,国内外加大了无锡类新型防污剂的研发力度,各出奇招,创新求进。

中国科学院海洋研究所李伟华博士向记者介绍,在生物提取物和仿生学防污涂料方面,世界各国研发的产品就有很多,包括中科院海洋所研发的多肽涂料,陶氏利用异噻咪啉酮类生产的防污涂料,日本研发的从海洋中提取抑制藤壶类生长物质作为防污剂所研发的涂料以及美国利用辣椒色素、成膜物质、固化剂所组成的防污面漆等。

此外,日本关西涂料公司利用离子交换技术生产的防污涂料也取得了成功。其原理是利用海水与丙烯酸锌共聚物之间的反应,达到与有机锡类共聚物在海水中水解、中和反应……然后起到防污性能。

还有以导电涂料为表层的电解海水防污技术。它是以导电涂层作为阳极,船壳的钢极为阴极,当微小的电流通过涂层时,可以把海水电解生成次氯酸钠,从而达到船壳表面海生物不易附着的目的。据悉,日本三菱重工已在40吨、200吨的小船上进行实船试验,取得了较好的效果,目前已将此技术扩大到中型或大型船舶上进行试验。

另外,李伟华表示,近年来我国带锈涂料领域技术发展得很快。

因为船舶及海洋设施有许多狭小紧密或不能搬动的部件,维修时往往难以进行彻底的表面处理,正常处理后仍带有不同程度的锈蚀物,并常处于高度潮湿及带油的状态,需要一种在恶劣表面可直接进行涂装的高性能低表面处理涂料,这种涂料不但可以减轻表面处理的压力,避免预处理对环境造成的污染,并可节约大量维修费用。

武汉市敖林环保科技有限公司就针对此下了很多功夫:在复合磷酸盐的基础上加入了几种纳米级的粉体材料,如纳米二氧化钛等组成了无毒、无污染、不含铅、六价铬等重金属的新型高性能的防锈原料。

美国APP公司研制的除锈、防锈三合一防腐涂料具有转化铁锈、直接施工、使用方便等优点。其包括两个品种,D型为溶剂型防腐涂料,涂膜耐热温度可达430℃;K型为水溶性锈迹转化型底漆,VOC极低、阻燃、耐酸碱,可在水下施工,涂膜可经受110℃的温度。据了解,D型和K型已在世界上不同海域的1万多艘海洋船只上获得应用,其质量已得到美国海军部及美国船级社的认可。

与需偕行的发展趋势

随着世界海洋工业的迅速发展和环境保护法对船舶工业的影响,与会专家一致认为:海洋涂料今后可持续发展的方向是重点开发高性能及环保型涂料。

比如,新型防污涂料既要达到优异的防污期效,又要满足防污涂料的环保法规及相关产品标准。海军装备技术研究所所长付大海提出,目前97%以上的防污涂料含铜类防污剂,每年有4万吨左右的铜释放到海洋中,对海洋生态环境造成很大的影响,已经引起国际组织的关注。因此,无铜或低铜类自抛光防污涂料是开发重点。该类防污涂料以可控水解树脂为基体,复合环保型有机防污剂替代铜防污剂,要求复合防污剂具有更好的广谱杀菌性能。

此外,不含杀菌剂的防污涂料将以仿生海洋涂料和低表面能防污涂料为主。从生物附着机理入手,一方面寻找防污高分子材料,对一些生物的表皮状态进行模仿,赋予涂层以特殊的表面性能,如低表面能、微相分离等,使海生物不易附着或附着不牢。另一方面寻找合适的天然防污剂,在不破坏环境的前提下防止生物附着。如模拟荷叶结构的低表面能防污涂料,模拟鲨鱼、海豚、珊瑚表皮结构的防污涂料等。其中,仿海豚皮结构开发无毒防污涂料的技术路线,即强调涂层具有一定光滑性,更强调涂层微观结构的重要性,提出要阻止海生物早期附着,应使涂层表面特征具备与海生物为增强附着力而分泌的蛋白质的尺寸相似,达到纳米级,并和海豚皮一样有微小波纹,这样才能有效阻止海生物的幼虫附着,目前仿海豚皮防污涂料研究开始进入配方阶段。

威海兴海船厂相关负责人祖道琪指出,无溶剂环氧涂料具有一次成膜、便于喷涂、可常温固化、边缘覆盖性好、防腐蚀性能优异等特点;而无溶剂聚氨酯涂料具有易施工、无针孔、耐候、机械性能优良的优点,这些都是船舶企业需要的涂料。

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