隨著防腐涂料向重防腐涂料過渡,近年來又出現(xiàn)了一種超重防腐涂料的提法,重防腐涂料的耐久性一般應(yīng)在10年以上,而超重防腐涂料的定義是耐久性在15年以上,用于極其惡劣的腐蝕環(huán)境條件下,如航天、核電工業(yè)等。有機(jī)硅樹脂涂料的耐候性和耐久性很好,一般能使用10至20年或更長的時間,可用作防腐蝕體系的面膜,同時也在研究使用有機(jī)硅來改性其他樹脂而提高性能。目前發(fā)現(xiàn)氟碳樹脂具有優(yōu)良的耐蝕性、耐候性,用其制成的涂料使用時間可以達(dá)到15至20年,國外對其評價是超耐候性、超耐久性涂料?？梢灶A(yù)見,隨著新型防銹樹脂、新型顏料、新型涂裝技術(shù)和設(shè)備的出現(xiàn),最大程度的發(fā)揮設(shè)計涂料的應(yīng)有性能,完全可以延長重防腐涂料的保護(hù)期。
重防腐蝕涂裝的初期費用比一般防腐蝕涂裝高得多,但因耐腐蝕性能優(yōu)異,使用期長,維護(hù)涂裝費少,在有些不可能得到維修的地方使用,只要應(yīng)用得當(dāng),就可獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)日本大涂料公司的分析報告,在那些腐蝕條件非?？量痰牡胤讲捎弥胤栏g涂裝系統(tǒng)符合經(jīng)濟(jì)成本分析。
鱗片類重防腐涂料的發(fā)展
鱗片類防腐層的結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料組成可以較好地加厚防腐層,抑制腐蝕介質(zhì)滲透,切斷漆膜中的毛細(xì)孔,減少襯層和設(shè)備內(nèi)殘余應(yīng)力,另外互相平行交疊的鱗片在漆膜中可以起到迷宮效應(yīng),延長腐蝕介質(zhì)滲入漆膜的途徑,因此可以提高有機(jī)高分子防腐層的使用壽命。鱗片填料主要包括玻璃鱗片(GF)、云母氧化鐵(MIO)、不銹鋼片、鋅鋁合金鱗片等。玻璃鱗片涂料具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性,抗?jié)B水、水蒸氣、腐蝕性離子,耐冷、耐熱等特點,厚膜化玻璃鱗片涂料已成功應(yīng)用在排煙脫硫裝置,而石油儲槽采用的玻璃鱗片涂料則是薄膜襯里的成功證明。玻璃鱗片涂料雖然在實用化階段取得了較好效果,但仍然存在一些問題,如玻璃鱗片是無機(jī)材料,脆性很大;與有機(jī)高分子樹脂的相容性較差(需經(jīng)過預(yù)先溶劑化處理);玻璃導(dǎo)熱系數(shù)低,不利于涂層耐熱性的提高;由于玻璃是透明的,不能有效減少紫外線對涂層的破壞,因而不能改善涂層的耐候性;另外色彩、光澤也有待提高等。不銹鋼粉鱗片重防腐涂料是為提高鋼鐵制品和鋼鐵構(gòu)造物等防腐蝕耐久性而研制的新型重防腐蝕涂料,目前報道較多的是不銹鋼粉環(huán)氧樹脂涂料,也可用其他樹脂。由于不銹鋼粉有耐腐蝕、抗氧化、耐高溫、耐化學(xué)和耐摩擦等性能,加之它在涂膜中能形成多層結(jié)構(gòu),因此在性能可靠的底漆上涂了不銹鋼粉面漆之后,整個涂膜能保持20年完整而不必修補(bǔ),所以大大節(jié)省了維修費用。較之玻璃鱗片涂料,不銹鋼鱗片涂料在涂層結(jié)構(gòu)致密性、耐磨性、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性和耐候性方面均有不同程度提高,是一種更具應(yīng)用前景的高性能涂料,但不銹鋼鱗片的生產(chǎn)工藝要求較高、成本高。鋅鋁合金鱗片重防腐涂料除了有阻隔作用外,利用鋅鋁金屬的電位比鐵低的特點,還有陰極保護(hù)作用。同時鋅鋁合金具有良好的延展性,其鱗片規(guī)格容易控制、可方便地獲得較高的鱗片比表面積,本身耐熱性好,導(dǎo)熱系數(shù)高,表面光線反射率高,因而,鋅鋁合金鱗片就像不銹鋼鱗片一樣提高涂層的耐熱性、耐候性。云母氧化鐵鱗片重防腐涂料能屏蔽水、氧透過,又能耐紫外線照射,因此可以用作底漆和面漆使用,云母氧化鐵已被用于乙烯共聚物、環(huán)氧樹脂、濕固化聚氨酯等先進(jìn)的涂料中。
厚漿型和高固體含量的重防腐涂料的開發(fā)
重防腐涂料的一般干膜厚度要達(dá)到200μm或300μm以上,甚至2000μm,厚膜化是重防腐涂料的重要特性之一,厚的漆膜為涂料的長效使用期提供了可靠保證,同時也為涂料的施工提出了新的課題。如果涂料的固含量低,這樣需要涂裝多道才能達(dá)到要求的厚度,這樣不僅使涂刷的費用和時間增加,采用的大量溶劑也對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。既要求達(dá)到一定的厚度,又要求施工簡便快捷,故高固體分、無溶劑型、厚漿型涂料的開發(fā)成為重防腐涂料開發(fā)的熱點首先需要解決的難題是低黏度、無毒活性稀釋劑和安全可靠固化劑的開發(fā),重點是無溶劑環(huán)氧樹脂和聚氨酯的開發(fā)。美國DevoeMaren涂料公司的Devran230、234QC、Devchem252和Devran188是較有成效的無溶劑環(huán)氧樹脂的代表。用環(huán)氧樹脂改性不飽和聚酯也是無溶劑重防腐涂料的一個發(fā)展趨勢,其將防腐和耐候性巧妙結(jié)合,得到價格適中、性能全面的重防腐涂料。英國Victorthorwe&Perrick公司開發(fā)的Rust-Oleum高固體分涂料,涂刷一次可以獲得常規(guī)涂料6～7道才能達(dá)到的保護(hù)效果。
除以上發(fā)展方向外,針對特殊場合和特殊需求,如需要具有耐高溫、耐輻射等性能的重防腐涂料的研究和開發(fā)也在進(jìn)行之中。總之,目前重防腐涂料正沿著高性能、高效率、低能耗和低污染的方向前進(jìn)。良好的高耐蝕性樹脂和新型顏料、填料的開發(fā)是重防腐涂料發(fā)展的關(guān)鍵,對涂覆基體進(jìn)行認(rèn)真的表面清理是重防腐涂料達(dá)到使用壽命的基礎(chǔ),科學(xué)的涂裝設(shè)計要求、涂料配套方案、涂裝施工技術(shù)、嚴(yán)格的質(zhì)量檢測和維護(hù)管理是實現(xiàn)重防腐涂料防腐效果的保證。