海洋漆市場規模到2024年將超過150億美元,從2016年到2024年的復合年增長率約為7%。
對低油耗的不斷增長的需求將增強對防污劑的常規涂層的需求,推動整個船舶漆市場。燃料消耗幾乎占船舶總運營成本的一半,并且由于各種海洋生物的沉降,總體燃料消耗和二氧化碳排放,船體上的污垢增長可能增加高達40%。此外,嚴格的監管規范促使使用高成本和環保的船舶漆。
船舶漆市場已分為防污、防污、防腐和其他漆。防污漆廣泛用于修理和檢修活動以及新造船,以防止海洋生物在船體外層上生長或附著。這些生物通過降解和削弱金屬體來破壞船體的整體性能和耐久性。該部分于2015年占整個船舶漆市場40%以上的份額,并且由于大量船舶在未來幾年需要維修,因此將具有高增長率。
2015年整體船舶漆市場的防腐漆銷售額超過30億美元,并且在預測范圍內可能會以超過6%的復合年增長率蓬勃發展。經常接觸鹽水往往會腐蝕容器的底部,并需定期使用防腐涂層以防止生銹,從而提高容器的壽命和性能。此功能也將提升防腐船用漆市場的需求。
以中國,韓國和日本為首的亞太地區在造船業方面取得了巨大進步。中國已成為全球領導zhe,新訂單占全球造船業的33%以上。由于中國,日本,韓國,菲律賓和臺灣的大型造船活動,亞太地區將占整個行業的重要份額。2015年,中國在造船業中的總銷量超過2000萬噸,其次是韓國,日本和菲律賓。
1、水性船舶漆的分類:
水性漆有較多分類,其中水溶性漆、水稀釋性漆和水分散性漆是i主要的三種形態。因為船舶的特殊性, 其漆生產更加嚴格,配比更加規范,當前,普遍使用到船舶防腐的漆是水性漆配套和同溶劑型體系配套兩種。
2、水性船舶漆性能要求:
水性船舶漆根據使用部位不同,有一定的技術標準要求,具體表現如下:
水線、外弦和甲板部位,主要受到陽光照射、海水浸泡等影響,這些區域干濕交替較為明顯,同時,受到長期海水的浸泡、波浪沖擊等,還容易出現高度腐蝕的現象,在強光和紫外線照射影響下,這類區域老化的情況較為嚴重,如果使用涂層,就需要保證漆具備可靠的耐海水腐蝕性、物理機械性、耐磨性、耐沖擊性以及耐候性等特點, 對漆的要求非常高。
上層構造物的部位需要使用那些具有良好裝飾性及耐候性的漆,保證圖案清晰明快,體現美觀、大方。
承臺、干燥貨架的部分,主要是用來放置雜物或糧食的區域,這個區域使用功能較多,需要涂層能夠達到耐高濕、 高溫、耐磨、耐化學品腐蝕等特點,保證漆使用功能。
原油箱、壓載艙兼用箱以及廢油箱等部分,對漆和涂層的要求主要是應該具備一定的耐油、耐海水以及電化學防腐功能。
飲水艙、清水艙主要功能是裝載水的部位,需要具備耐水性能。
貨艙部分主要作用是裝貨,一般情況下,貨物種類較雜, 主要是石油、化學品等,但也要考慮到這一點,涂層應具有耐油性和耐酸堿性等特點。
煙囪、管道等部位,長期在外,同時還有高溫產生,漆需要保證能耐500℃的溫度,才能滿足使用要求。
3、水性船舶漆研究現狀:
水性無機富鋅漆是水性漆重要的原材料,也是起到主要作用的防腐漆之一。其制作原理主要是通過無機物反應,利用高含量的鋅粉制作成防銹顏料,利用水進行分解分散,使全部介質形成高固體分厚膜漆,這類漆主要用在遠航海洋環境中,用做高防腐領域較為普遍,也是當前推廣應用z的防銹漆。
水性無機富鋅漆作為零VOC漆,是當前的環保型防腐漆,在不同的領域均有較好的應用,其發展速度較快,推廣較好,前景非常廣闊。
隨著科學技術的研發,近些年來,國外還出現了水性無機磷酸鹽富鋅漆,這種漆不需要清理底材,只要符合涂層要求就可以使用,底材處理難度低,同時表現出了較好的性能。
我國也有部分水性高模數硅酸鉀、硅酸鋰富鋅漆研制出來, 得到了快速應用,特別是在一些重點工程項目中,已經得到推廣,其性能也較穩定,同時,在不斷總結經驗的同時,也在不斷完善中。
厚漿醇酸、環氧、丙烯酸改性醇酸或環氧、聚氨酯等水性漆也不斷出現,使漆產品變得越來越豐富,部分已經實現了產業化,進入了市場實測階段,這些漆主要還是在工程中使用較多,對于惡劣工作環境的船舶來說,水性漆防腐效果還不能滿足標準要求。
4、水性船舶漆的應用:
當前技術能力,見于市場的水性防腐漆主要由三部分組成,一是丙烯酸體系;二是環氧體系;三是無機硅酸富鋅體系,不常見的還包括醇酸體系、丁苯橡膠體系、瀝青體系以及氟碳樹脂體系等等。在此我們只研究用于船艙防腐的水性漆,大體可以分成三種類型。
01、水性丙烯酸防腐漆
這種防腐漆的成分主要是以丙烯酸樹脂為基礎,按一定比例加入改性樹脂、顏填料、助劑和溶劑等配制而成,這種漆能夠耐候、保光和保色。當前普遍使用的水性鐵紅丙烯酸防銹漆是一種自干型的漆,這類漆附著力強、 耐腐蝕性好、抗污性高,同時在使用的時候,還可以加入醇酸、硝基、氨基進行調制,形成能夠配套使用的面漆。
02、水性環氧防腐漆
現在使用的已經是改良過的漆了,其性能較為優良,以往使用的是環氧瀝青防腐漆,多使用在壓載水艙、長輸油管、長輸天然氣管外壁部位,但是這種漆瀝青含量過高,使用時利用含酚類石油樹脂代替瀝青和改性的環氧樹脂,這種做法能夠保證鋼鐵不出現腐蝕的情況,同時涂裝、檢修也非常便利,更對人體無害。te效水性環氧防腐漆使用方便,使用時,在被涂的底材部分只要用水沖洗,就能夠進行涂裝施工了,防腐作用較好,效果特別明顯。
03、水性無機硅酸富鋅防腐漆
水性無機硅酸富鋅防腐漆主要由硅酸乙酯和硅酸鹽兩類構成。硅酸鹽系列由硅酸鋰、硅酸鈉和硅酸鉀等品種組成,主要用在鋼鐵防腐漆制作中。鋅還可以和無機聚合物產生化學類反應,鋼鐵表面就會出現鋅鐵配合物層,以此達到防腐蝕、耐候、導熱和耐水的作用,還不影響靜電傳導。在安裝時,焊接方便,還可以與漆一同進行焊接, 高耐溫水平為400℃的高溫,能夠在惡劣的自然環境中,抵抗pH5.5~10.5 范圍內的化學腐蝕。
04、水性氟碳漆
這類漆耐高溫性、耐候性、耐藥品性、耐腐蝕性、耐污性和耐寒性較優良,如果食品不慎接觸到這種涂層,也不會導致中毒現象發生,是一種非常安全可靠的產品,涂層防護效果達20a。這類漆由烘烤型和自干型兩種,施工涂裝時非常便利,整個施工過程快速及時,不影響船體的使用。
05、水性聚氨酯漆
水性聚氨酯漆對金屬、木材、混凝土及塑料等表面具有良好的附著力,具備較強的耐候性、耐沖擊性和耐磨性,和同類產品相比,表現出了低溫成膜效果好,不需要成膜助劑,更不需要外加乳化劑和分散劑進行增塑、增型。同時,在使用時,為了提高其性能,還能與固化劑和交聯劑進行改性配合,實現高光澤涂膜效果,能夠適用于各類顏料。
06、船舶水性反射隔熱漆
船舶水性反射隔熱漆主要用于船舶的住艙、機艙、原油艙、內艙等艙室部位,這類涂層具備良好的耐高溫性,對陽光直射導致的艙室升溫起到保護作用,在一定程度上大大保證了船舶運行的穩定安全,這是一類較為經濟的涂層,能夠大大的節省能源,使溫室氣體快速排放,凈化船舶內室。未來船舶將對水性反射隔熱漆有更高的要求, 只有不斷完善技術能力,才能不斷開發出新產品,滿足多功能、通用化、實用化和工程化的使用要求。
05、結束語
未來幾年,我國造船完工量將不斷擴大,海工裝備制造業也會實現快速增長。隨著新型漆的研發使用,新船舶漆、重防腐漆和特種漆等高技術含量的產品將會面世,而水性船舶防腐漆節省能源、減少污染、降低火災的特點,將會是未來發展的主攻方向。
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