海洋工程材料-7海洋防腐涂层全解.ppt

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1、海洋工程材料——海洋防腐涂层17.1防蚀涂料通常称之为“油漆”的涂料,是一种化工产品,由颜料、树脂或油类为主的多种物质制成。将涂料涂刷在物体表面形成漆膜，能起到保护和装饰作用。船舶涂料是多种性能和用途的各种涂料的统称，是用来保护船体免受海洋环境腐蚀的一类涂料，随着造船工业和海洋工程的发展，已成为一种专用的涂料。27.1.1涂料的作用保护作用将空气、水分、日光和海水等腐蚀介质隔开,就能防止钢铁和木材等材料的腐蚀,延长钢铁和木材使用寿命,大大减少因腐蚀造成的损失.装饰作用按照不同的需要,可以制造各种不同颜色的涂料进行涂装，使物体表面漆膜光亮美观，色彩鲜明艳丽，色调柔和协调，使工作和生活环境得

2、到美化。在军事上利用涂料涂装保护色，起到伪装隐蔽作用。特殊作用如防污漆、绝缘漆等37.1.2涂料的组成涂料主要成膜物质油料干性油半干性油树脂天然树脂合成树脂次要成膜物质颜料着色颜料体质颜料防锈颜料有毒颜料辅助成膜物质稀释剂（溶剂）辅助材料催干剂其它：增塑剂、固化剂等按所用原料的性能、形态分为5类47.1.3涂料的分类56789船舶漆（按涂刷部位和功用分）水下部位船底防锈漆船底防污漆水上部位水线漆一般水线漆防污水线漆甲板漆甲板漆防滑甲板漆船壳漆船舶内部油舱漆水舱漆货舱漆船舱漆机舱漆其它油漆锚链漆标志漆防火漆等107.1.4涂层系统为了使涂装在金属表面的涂层有良好的保护性能和较长的使用寿命

3、，必须根据不同的底基材料和使用环境，选择合适的涂层系统。钢铁结构的涂层系统主要包括表面处理、底漆、中间漆和面漆。对于不平整的表面还包括泥子填平处理等。1）表面处理钢铁表面大多采用磷化处理等化学处理法和抛光或喷砂等机械处理法，去除氧化层，增加漆膜附着力。2）底漆底漆是首先涂到金属基底上的涂层。防锈底漆对保护金属免受腐蚀起关键性的作用。它和金属基体应有较好的附着强度，并且和以后的涂层（中间漆和面漆）也有较好的附着力。113）中间层中间层漆对底漆的防腐蚀起补充作用，并且对底漆和面漆起承上启下的作用。不过，在我国很少使用中间层漆，只讲底漆和面漆的配套。4）面漆主要作用是建立起一个耐气候、耐化学侵

4、蚀、防海生物附着的表面，以及给予装饰性的外观。不论其作用如何，它们在组分上基本都是相似的，在其配方中都含有颜料。表面涂料分为反应型和溶剂型两大类，其区别在于涂料转化成干膜的机理不同。反应型涂料漆膜干燥固化是由于氧化或交联聚合反应，反应为不可逆的。溶剂型涂料则是靠溶剂的挥发而沉积干燥成膜。127.2涂料的防蚀原理涂料的防蚀作用通常分为两方面:1、惰性防蚀作用即屏蔽作用;2、活性防蚀作用,包括阴极保护作用、钝化作用等。13惰性防蚀作用涂料的惰性防蚀，主要是涂料涂布在物体表面，干燥固化后能附着于物体表面，形成连续覆盖的漆膜。漆膜能阻止环境中的水、氧气、氯离子等腐蚀介质渗透到金属表面，使环境和金

5、属隔离，特别是隔绝氧和水，抑制金属腐蚀中的阴极去极化反应，从而防止腐蚀。颜料和填料对漆膜的渗透性也有极大影响，如果添加了颜料（氧化铁红），氯化橡胶漆的抗渗透性就不如环氧类涂料。片状的颜料（如云母氧化铁）或填料优于线状的（如玻璃纤维），而线状的又优于粉状的。柔水性小亲油性大的材料也有助于涂料的抗渗透性，沥青就是根据这一原理而用作防蚀涂料，环氧沥青漆在海洋工程和船舶中广泛应用于水线以下防锈和防污涂料。14涂层越厚，涂刷次数越多，屏蔽作用也越好。使用寿命长的海上钢结构采用重防蚀，飞溅区防蚀已用橡胶包覆、尼龙包覆、塑料包覆，效果良好。显然，包覆都非常厚。涂料惰性防蚀的另外一个作用是金属在电化学腐

6、蚀的电路中具有高的电阻，导致电极反应的阻抗极化。阳极金属离子溶解而不能扩散导致浓差极化。阴极反应无氧供应导致活化极化。极化程度愈大，腐蚀速度愈小。因此，环氧涂料的附着力极强，故耐蚀性也极好。使用有机硅或有机钛的偶联剂，可以进一步提高涂料和金属的附着力，也能提高涂料和颜料的附着力，从而提高了漆膜的致密性，即提高了屏蔽作用，起到了良好的防蚀效果。157.2.2活性防蚀作用活性防蚀主要是防蚀颜料起作用。颜料种类不同，防蚀作用亦有差别，概括起来有如下四种：1）阴极保护作用，即牺牲阳极作用。典型例子是富锌漆，以锌粉为牺牲阳极，给予基本金属以电化学保护。近年来富锌涂料在船舶工业和海洋工程中获得了广泛

7、的应用。2）钝化作用。如铬酸盐类颜料，其铬酸根离子在金属表面形成了钝化膜，从而减缓了金属的腐蚀。3）碱性防蚀作用。如四盐基锌黄、铅酸钙、偏硼酸钡、碳氯化铅等，这些颜料多具有碱性，有化学抑锈作用。4）某些颜料能和涂料中的树脂发生皂化而膨胀，提高漆膜的致密性。如红丹、硅铬酸铅等。167.3海洋涂料的基本组成7.3.1油料油料是涂料工业中使用最早的成膜材料，是制造油性漆、油基漆、醇酸漆的主要原料。在涂料中使用的油料主要是植物油。油料中的一