水下施工涂料及其涂装工艺研究

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1、第!-卷第’期材料开发与应用·’(·!"!!!!!!!"文章编号：!""#$!%&（%’""&）"’$""’($"&!腐蚀与防护!"!!!!!!!"!水下施工涂料及其涂装工艺研究彭志强（洛阳船舶材料研究所厦门分部，福建厦门#)!""’）摘要：本文介绍一种以环氧树脂为基料的水下施工涂料，阐述该涂料的配方设计、性能及应用，并对水下涂装工艺进行了探讨。关键词：水下施工；水下固化；无溶剂涂料；防蚀涂料中图分类号：+)#’,&；+)#-,’文献标识码：.海洋钢结构在建成之前，一般先在岸上进行且固化过程受水干扰小的基料；涂装防护。在海中使用数年之后，由于受到海水（&）

2、在常温下能快速固化，以减少水流的冲浸没冲蚀、潮汐交替、海浪飞溅、风雨、日晒等恶劣击；环境综合作用，海洋钢结构各个部位涂层开始破（%）固化后涂膜均匀致密，具有优良机械物理坏和脱落，出现锈蚀。这些海洋工程结构，如海上性能和耐腐蚀性能。石油钻井平台、海底管线、栈桥、码头钢桩等是不水下施工涂料成膜过程可大体描述如下：可移动的，为了延长这些钢结构寿命，使其达到设（!）在涂装的外力挤压下，将大部分水从被涂计使用年限，保证海上安全生产，研制一种能水下物表面排挤走；施工固化的防腐蚀涂料是十分迫切而有效的。船（’）在润湿剂和水凝固剂作用下，表面残留水舶在航行中出现泄漏，如果

3、有水下涂料直接堵漏分被吸收进入涂膜内部；维护，则可以及时排除故障，又因不用进坞维修而（#）涂膜固化过程中，涂膜内吸收水分逐渐被大大减少维护费用，节省宝贵的时间。水下施工挤出涂膜外部；涂料在大江大河水利设施，如水库、闸门水下防腐（&）不含水分的涂膜固化后，牢固附着在被涂维护同样具有十分重要的意义。物表面。!,’配方设计!水下施工涂料的研制!,’,!成膜物质及助剂的选择成膜物质在涂料配方组成中最为重要，它对!,!水下施工涂料特点及成膜过程涂料性能起着决定性作用。溶剂型涂料溶剂挥发由于水与空气的巨大差异，使普通在空气中成膜机制由于受到水的静压力而变得困难；有些极

4、易涂装的涂料在水下施工却非常困难。水的存基料，如醇酸树脂，固化需氧气参与，而水相中得在是涂料施工和涂膜固化过程中最大不利因素，不到足够氧气而难以成膜固化；有些涂料，如异氰应想方设法减少和消除。水下施工涂料必须具备酸酯在空气中可与湿气反应固化成膜，但在水相以下特点：中受水严重干扰，使涂料接触脆化；乳胶涂料在水（!）涂料不能被水溶解或乳化，涂料表面张力中会被水冲散，也不可能有水气蒸发后乳液粒子要小于水，以便涂料在有水情况下能完全湿润钢靠拢成膜的机制［!］；只有环氧树脂的开环反应机铁表面；理和不饱和聚酯的自由基反应成膜机理受水影响（’）涂膜有较高湿附着力，能取代

5、钢铁表面大较小。环氧树脂分子含有大量极性基团，较容易部分水，且对少许残留水可进行吸收和转化；置换掉被涂物表面水分，且由于其聚合反应为开（#）最好采用无溶剂体系，选择防腐性能优异收稿日期：’""#$!"$’#万方数据·!5·材料开发与应用!332年2月环聚合，固化后体积收缩率低，仅!"左右，而不红、氧化铁黑等；填料中以惰性材料为主，比重要饱和聚酯固化体积收缩率高达##"，产生内应力稍大些，如重品石粉、滑石粉、云母粉等，另外还要而损及附着力［!］，所以环氧树脂涂料有较高附着添加少量水凝固剂［,］，如石膏可吸收湿表面残留力；同时，利用环氧树脂，易制备无溶剂超厚膜

6、涂水分；这些颜填料的使用，不仅可以降低成本，还料，减少施工道数，有利于水下施工涂装；环氧树可以调节漆膜颜料体积浓度（-.(），使其处于适脂防腐蚀性能又很突出。因此，我们选用一种低合区间。分子量的液态环氧树脂作为本研究体系的基料。#+!+,配方的确定环氧涂料水下固化剂必须不溶于水和不被水根据以上选材原则，利用正交设计，我们配备乳化，应具有一定的极性和粘度，能在水中湿润钢多种配方进行配漆，并通过大量实验室试验和海表面，且快速固化环氧树脂。据此，我们采用不同港挂片试验，以及水下实际应用试验，最后确定了固化剂，通过大量试验筛选，最后选定一种改性胺!种不同颜色的水下

7、施工涂料配方。该涂料组成类固化剂作为水下环氧固化剂。为,组份包装，甲组份为改性环氧树脂及助剂，乙环氧树脂与改性胺类固化剂在水中固化机理组份为固化剂与润湿剂，丙组份由各种颜填料混与空气中一样，都是以固化剂的胺基与环氧的开合研磨分散而成。基本配方如表#所示。环反应为主：表#水下施工涂料基本配方/份$%&!’(&!)(&)!$%&(&!(&)组原料名称白色浅灰色&甲组份低分子量环氧树脂,0123,0123$%&(&!(&)’(&!)(&)!$%（(&!(&)）!增韧剂410410&&触变剂#1!#1!伯胺与环氧基反应生成仲胺，仲胺再与环氧流平剂3+41#3+41

8、#基反应生产叔胺，叔胺进一步和环氧基反应生成乙组份改性胺固化剂01