海洋防腐涂料是指在海洋環(huán)境中，能對海洋工程基體起到防腐蝕保護作用的一類功能涂料，是長期以來海洋工程涂料中最重要的研究對象之一。海洋工程設備從投入使用到報廢回收，都要持續(xù)不斷的受到海洋環(huán)境的腐蝕作用，因此防腐工作是海洋工程的關鍵。

一、海洋防腐概況

環(huán)氧樹脂防腐涂料是目前應用廣泛的一類防腐涂料，在海洋防腐涂料中有著重要的地位。長期以來，環(huán)氧樹脂防腐涂料因其具有的耐腐蝕性、耐化學品性、耐酸堿性以及高強度、高硬度、耐磨損的特點，成為海洋防腐涂料中的寵兒。

進入21世紀以來，世界各國在海洋工業(yè)上的競爭越來越激烈，由于海洋資源儲藏量十分巨大，所以世界各國相當重視海上工業(yè)的發(fā)展。海洋環(huán)境的特殊性，使得海洋工業(yè)的發(fā)展比普通工業(yè)的發(fā)展要困難的多。海洋工業(yè)的發(fā)展是隨著海洋工程以及船舶技術的快速發(fā)展而進入人們視野的，目前海洋工業(yè)的發(fā)展仍處在初步階段，世界各國都想在海洋工業(yè)的發(fā)展上搶占先機。

長久以來，機械設備海上作業(yè)不可避免的就是防腐問題，因此海洋防腐一直是海洋工業(yè)發(fā)展的重要內容。在眾多防腐技術中，涂層保護因其經濟性和實用性成為最常用的海洋防腐技術。海洋防腐涂料的發(fā)展在現(xiàn)代工業(yè)中更加有價值。如今的海洋工業(yè)以海洋工程和船舶技術為主體，船舶、橋梁、海上平臺、碼頭等設備大部分都是鋼結構的，而鋼結構在海洋環(huán)境中受到的腐蝕作用非常嚴重。海洋防腐工作不僅關系到海洋工程的正常作業(yè)，也關系到海洋工業(yè)的安全性，性能優(yōu)越的防腐涂料能大大提高海洋作業(yè)的安全性。

二、海洋防腐涂料

海洋防腐涂料按照基體的性質可以分為兩大類，一類是鋼結構防腐涂料，另一類是非鋼結構防腐涂料。前者的作用對象是船舶、橋梁、海底鋼管等以鋼材料為主的設備和基礎工程;后者的作用對象是橋墩、碼頭等以混凝土、橡膠等其他材料為主的的設備和基礎工程。由于海洋環(huán)境具有腐蝕性強、腐蝕時間長、突發(fā)因素多的特殊性，要求海洋防腐涂料具備重防腐、性能穩(wěn)定、使用壽命長、涂裝操作簡易等特點。隨著時代的發(fā)展，人們在海洋領域所進行的活動將會越來越多，海洋工程的建設將會呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢頭。具有優(yōu)秀防腐保護性能的海洋防腐涂料能夠有效的保護海洋工程，避免出現(xiàn)鋼結構破漏、斷裂等現(xiàn)象，將能大大提高海洋工作環(huán)境的安全性。

三、發(fā)展現(xiàn)狀

海洋防腐涂料作為海洋工程保護的主要技術，在世界各國的都是研究重點，并且已經有了許多重要的研究成果。致力于發(fā)展海洋工業(yè)的國家都已經將海洋防腐涂料研究列為海洋工業(yè)發(fā)展的重要內容，可以說海洋防腐涂料的發(fā)展水平是衡量一個國家海洋工業(yè)發(fā)展水平的重要標準。海洋防腐涂料的研究具有技術難度高、研發(fā)周期長、研發(fā)投資大等特點，需要大量的資金和技術人才作為研發(fā)工作的基礎。

我國的海洋防腐涂料研究雖然在近幾年來有了巨大的進步，但是在涂料防腐性能、成本控制、生產工藝、涂裝工藝等方面上還是和國外存在較大的差距。

海洋防腐涂料主要有環(huán)氧樹脂防腐涂料、聚氨酯類防腐涂料、橡膠防腐涂料、有機(無機)硅類樹脂涂料和有機(無機)富鋅涂料等。目前海洋防腐涂料的研究方向主要在于提高涂層使用壽命、低表面處理以降低涂裝成本、高固含量低溶劑量以減少溶劑揮發(fā)帶來的污染。海洋防腐涂料的研究目前正處在一個快速發(fā)展的時期，隨著國家對海洋工業(yè)的資金投入力度的增大，海洋防腐涂料的發(fā)展將有可能取得突破。前人的研究為海洋防腐涂料的發(fā)展奠定了一個良好的基礎，未來海洋防腐涂料的研究將會進入一個快速發(fā)展的時期。

四、環(huán)氧樹脂防腐涂料

環(huán)氧樹脂防腐涂料是防腐涂料領域重要的組成部分，是目前最常用的防腐涂料之一。環(huán)氧樹脂涂料具有固化后硬度大、附著力高的特點，不容易受到破壞，同時其優(yōu)異的耐酸、耐堿、耐化學品的特性也是防腐涂料中極其重要的。環(huán)氧樹脂防腐涂料的發(fā)展在未來一段時間仍然會是防腐涂料領域的焦點之一。

而在這個講究改革創(chuàng)新的時代，環(huán)氧樹脂防腐涂料與不同填料、助劑的組合能產生無數(shù)的可能性，這讓環(huán)氧樹脂防腐涂料在新時代的發(fā)展中處于領先地位。而且如今人們對于環(huán)境保護越來越重視，水性環(huán)氧樹脂防腐涂料低揮發(fā)物的特點也成為研制環(huán)境友好型防腐涂料的一個突破口。所以，環(huán)氧樹脂防腐涂料在當今的海洋防腐涂料領域是有著重要研究價值的。

環(huán)氧樹脂防腐涂料是指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的一類聚合物，在與固化劑搭配使用后，可以形成具有高硬度、高附著力、高化學穩(wěn)定性、高耐腐蝕性的涂層。目前環(huán)氧樹脂防腐涂料種類繁多，僅從基體樹脂分類就有雙酚A環(huán)氧樹脂涂料和酚醛環(huán)氧樹脂涂料等多種。

在進行改性之后，環(huán)氧樹脂防腐涂料的種類變得更加多樣化。環(huán)氧樹脂防腐涂料的改性方式有聚合物改性、有機硅改性和納米材料改性等，改性能使環(huán)氧樹脂防腐涂料獲得更加優(yōu)異的性能。

五、環(huán)氧樹脂防腐涂料研究進展

環(huán)氧樹脂自1930年成功合成至今，一直在不斷地發(fā)展。研究工作者從環(huán)氧樹脂涂料本身，到環(huán)氧樹脂防腐涂料的結構，再到環(huán)氧樹脂防腐涂料的改性，進行了大量的研究。

萬凱、李昌誠等合成了帶有環(huán)氧基團的丙烯酸樹脂，并與環(huán)氧樹脂混合制備出改性的環(huán)氧樹脂防腐涂料。在對涂料進行粘度、附著力和耐腐蝕性測試后，結果發(fā)現(xiàn)改性的環(huán)氧樹脂防腐涂料比未改性的環(huán)氧樹脂防腐涂料有更強的附著力和電化學性能。

楊小剛、張婷等在無溶劑型環(huán)氧樹脂防腐涂料的研究中采用了磷酸鋅和云母氧化鐵灰作為填料。并分析涂料體積濃度(PVC)以及顏料-稀釋劑質量比對涂層防腐性能的影響，并且證明了磷酸鋅在防腐涂料中能起到抑制腐蝕的作用。

ViorelPanaite，SimonaBoiciuc等研究用含有ZnO納米顆粒的混合納米顆粒改性的環(huán)氧樹脂涂料在海軍鋼材上的防腐表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂防腐涂料在極化電阻和抑制腐蝕速率方面表現(xiàn)優(yōu)異，在黑海海水中進行120天的真實海洋環(huán)境試驗后，改性的環(huán)氧樹脂防腐涂料表現(xiàn)出了明顯提高的抗腐蝕行為。

PrashantGupta，MadhuBajpai在環(huán)氧樹脂防腐涂料的研究中嘗試使用了酚醛清漆環(huán)氧樹脂。酚醛環(huán)氧樹脂存在沖擊強度差，高剛性和吸濕性的缺點，所以一般不作為防腐涂料的基礎材料，但是其優(yōu)異的耐化學品性、低收縮性和良好的粘合性又是非常值得研究的性能。通過使含胺基團的有機硅樹脂與酚醛環(huán)氧樹脂反應制備硅化環(huán)氧樹脂，并使用間苯二胺作為固化劑。所得到涂層在耐熱、耐化學品上表現(xiàn)優(yōu)異，具有重要的商業(yè)價值。

L.K.Aggarwal，P.C.Thapliyal，S.Ｒ.Karade使用表氯醇、雙酚A環(huán)氧樹脂和腰果酚制備環(huán)氧-松脂醇樹脂，并基于此樹脂制備環(huán)氧防腐涂料。在涂料的制備中使用了鋅粉、磷酸鋅、云母氧化鐵和合成氧化鐵作為顏料以及填料，芳族多胺化合物作為固化劑。并就涂料的拉伸強度、伸長率、與鋼材的結合性以及涂膜的水蒸汽透過性進行研究。在與未改性防腐涂料的比較中發(fā)現(xiàn)，改性的環(huán)氧樹脂防腐涂料的防腐性能更好，并且涂料中的云母氧化鐵表現(xiàn)出了最佳的防腐性能，其次是磷酸鋅。

我國對環(huán)氧樹脂的研究起于1956年，是新中國成立后就比較重視的工業(yè)內容之一，長期以來，環(huán)氧樹脂防腐涂料都是我國防腐涂料領域研究的重要內容。如今，我國作為一個海上強國，在大力發(fā)展海上工業(yè)的大環(huán)境下，必須要有防腐涂料研究作為支撐，環(huán)氧樹脂防腐涂料在現(xiàn)代社會仍然具有良好的市場前景和應用價值。

六、防腐高導熱涂料研究進展

在以機械設備為主的海洋工業(yè)中，另一個不可忽視的問題就是設備的導熱問題。海洋工業(yè)以大型設備為主，大型設備往往需要大量動力驅動，在作業(yè)過程中會產生大量的熱量，熱量的及時釋放是目前的一大難題。

這需要大型設備在涂覆防腐涂層后仍能夠高效散熱，要求防腐涂料具有高導熱性。高導熱的防腐涂料對于海洋工業(yè)安全性的提高意義重大，如果設備在工作時不能及時釋放多余的熱量，不僅影響設備正常運行，還會造成設備損壞或者造成災害，高導熱性的防腐涂料能夠讓設備多余的熱量及時傳導到環(huán)境中，將大大提高設備工作的安全性和穩(wěn)定性。于是，在防腐涂料領域，防腐涂料的導熱性、導電性、耐熱性、耐磨損性等都成為了研究內容。

SabyasachiGanguli等研究石墨改性的環(huán)氧樹脂復合材料，對復合材料進行導電性和導熱性的測試后發(fā)現(xiàn)，隨著改性環(huán)氧樹脂涂料中石墨含量從2%增加到20%，改性導熱涂料的導電性下降，但是導熱性能卻出現(xiàn)了顯著提高。復合材料在添加了20%含量石墨后比不添加石墨時導熱性提高了28倍，導熱系數(shù)從0.2W/mK增加到了5.8W/mK。

KihoKim，SeokgyuＲyu，JooheonKim通過基于環(huán)氧樹脂和聚苯硫醚(PPS)基體的六角形和球形聚集的氮化硼填料制成了具有優(yōu)異導熱性的防腐涂料，使導熱系數(shù)從1．82W/mK增加到了3.9W/mK。

防腐導熱涂料是當今發(fā)展迅速的功能涂料，目前主要應用于換熱器、石油化工和海洋工程等。本文所述防腐高導熱涂料使用環(huán)境為海洋環(huán)境，海洋環(huán)境具有含鹽量高、濕度高的特點，海水、海風和海洋大氣的腐蝕尤為嚴重，加之海洋生物的附著破壞，對海洋工程的防腐工作是一個不小的挑戰(zhàn)。而在當今海洋工業(yè)快速發(fā)展的背景下，能適應特定環(huán)境的防腐涂料具有更大的應用價值。目前海洋工程中有大量設備在作業(yè)過程中會產生大量熱量，傳統(tǒng)防腐涂料雖然能對設備起到防腐作用，但是卻不利于熱量的釋放和轉移，所以具有高導熱性的防腐涂料具有很大的研究價值。

七、發(fā)展展望

防腐涂料導熱性的研究目前還處在發(fā)展階段，關于高導熱涂料的配方設計也比較少，而且大部分集中在換熱器和石油化工領域。防腐高導熱涂料的應用還不夠廣泛，其在海洋防腐涂料上的應用也還處在摸索階段。所以，防腐高導熱涂料的研究還有很長的路要走，設計未來海洋防腐涂料的重要發(fā)展方向之一，其背后擁有的巨大市場價值也有待開發(fā)。

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