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  • 中国防腐工业涂料市场的发展趋势

    发表于 2010年01月13日 admin 没有评论

    注:本文对中国防腐工业漆的发展有一个比较全面的介绍。尽管统计数字比较老,但很有意思。据此外称,在2002年,中国防腐涂料的市场规模仅次于建筑涂料。 在过去的几年之间,中国涂料市场有个突飞猛进的发展,特别是房地产业对建筑涂料的推动。但是,随着中国政府对基础建设的重视,已经欧美经济复苏对工业产品的需要,防腐涂料作为一个涂料品种在中国市场有极大的潜力。

    (一)中国防腐涂料发展现状

    防腐涂料包括工业防腐涂料、船舶涂料和集装箱涂料。据估算,2002 年中国由于腐蚀造成的经济损失约5000 亿元,因此防腐涂料发展速度很快,其市场规模仅次于建筑涂料。2002 年中国防腐涂料总产量53 万吨,其中工业防腐涂料产量25 万吨,销售额50 亿元;船舶涂料产量16 万吨,销售额30 亿元;集装箱涂料12 万吨,销售额22 亿元。中国防腐涂料的发展现状概括为:多种新型、特种防腐涂料被开发和推广。

    工业防腐涂料大量应用石油化学工业,主要用于输油输气管道防腐、化工厂设备装置、地坪及城市污水处理等。近年来,中国工业防腐涂料在传统防腐涂料的基础上开发了许多性能优良的新型防腐涂料,如高固体分涂料、长效防腐涂料、磷片防腐涂料、粉末涂料、无溶剂涂料、水性防腐蚀涂料、含氟涂料等。此外,也开发了一些特种防腐涂料品种如高温防腐涂料、抗静电涂料、高弹性涂料、无毒涂料等。

    氯化高聚物防腐涂料具有良好的对水和氧气的屏蔽效果,目前仍是防腐涂料中的一大品种。常用的氯化高聚物有氯化石蜡、氯化橡胶、氯化聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯、氯磺化聚乙烯等)。最近国内也推出氯醚树脂(氯乙烯/乙烯异丁基醚共聚物),该树脂制成的涂料避免了普通氯化高聚物涂料需引入增塑剂引起的长久散失而使涂膜变脆现象,耐久性得到提高。

    环氧涂料即环氧富锌底漆,采用锌粉作防锈颜料配制而成,而常用作临时底漆、工厂维修和船舶进坞的维护底漆。以少量硅酮树脂与环氧树脂混合可制成耐热防腐涂料。加入不锈钢粉末可制成具有耐磨性和耐盐雾性的环氧涂料。酚醛改性的环氧粉末涂料可提高耐酸性。在环氧涂料中引入微细片状玻璃粉填充料可制成优良防渗透效果的重防腐涂料。采用复合铁钛粉作防锈颜料制成的环氧涂料,具有多种色彩,性价比高。

    无机富锌底漆有溶剂型和水性型两类。前者是以硅酸钠为基料,后者是以正硅酸乙酯为基料的。以正硅酸乙酯与锌粉(质量含量为70%-90%)制成的富锌涂料,锌粉具有阴极保护作用,所以该涂层有好的耐热性、耐磨性和耐溶剂性,同时有强的防锈性。其缺点是涂膜韧性差,往往需加一些有机树脂进行改性。例如一种耐高温、重防腐的新型涂料—HWE 型无机硅酸锌底漆已开发成功。

    聚氨酯涂料按包装形式可分为单组分湿固化聚氨酯涂料和双组分聚氨酯涂料两类。单组分湿固化聚氨酯涂料为异氰酸基的预聚物,其优点是使用方便,可以避免现场配制的麻烦;缺点是色漆制造比较复杂,需要特殊的工艺方法,成品的储存期限一般也较短。双组分聚氨酯涂料包括多羟基组分与多异氰酸酯两组分,在使用前将两组分混合,由多羟基组分中的羟基与多异氰酸酯组分中的异氰酸根反应而交联成膜。其优点是耐热、耐水和耐油性良好,缺点是耐碱性较差。

    高固体分涂料是工业防腐涂料的发展方向。目前,国外已研制出固体质量含量很高(达95%)的防腐涂料,该涂料性能优越,已在油气田及水电工业中得到应用,并取得很好效果。国内有研究报道,采用改性环氧和聚氨酯预聚物制备的高性能、高固体分涂料其固含量达97%,涂料一次涂敷厚度在150μm 以上,同等条件下涂层中针孔数量比普通防腐涂料少2/3 以上。另外它与普通防腐涂料相比有以下优异性质,可挥发成分含量极小,高压下抗渗透性强;固化时间短,涂层光滑致密,抗冲击强度好;具有良好的抗流挂性质,施工工艺性能较好。

    (二)中国防腐涂料新产品
    近几年,中国防腐涂料的发展较快,特别是以环氧材料为基材的防腐涂料取得很大进步,新产品不品涌现。

    环氧煤沥青防腐涂料已由陕西源源化工有限公司研制成功,该涂料附着力强,可直接在有锈层的钢铁上涂刷,防腐效果好。油田防腐涂料由郑州工学院与中原油田勘探设计院研制成功,该涂料具有优良的耐腐蚀性和良好的低温潮湿固化特性。有机钛涂料作为高科技防腐涂料由吉林化学工业公司研究院研究成功,这种无毒性有机钛涂料的耐蚀性能已达到国外同类产品的水平,可用于化工、海洋等领域的防腐设备。

    国外十分重视长效防腐涂料的发展。据介绍,目前主要品种有无机富锌漆、环氧沥青、乙烯基树脂、厚浆型氯化橡胶、无溶剂环氧聚酰胺、无溶剂环氧砂浆和SPGuard 涂料等。用20%-30%的片状玻璃粉填入双酚A 型环氧树脂、间苯二甲酸不饱和聚酯、环氧丙烯酸树脂等基料中组成的长效防腐涂料,用于海洋设施的涂装,其防腐寿命超过10 年。国内针对这些新成果正在抓紧攻关,争取尽早与国际业界同步。

    (三)防腐涂料的发展趋势

    防腐涂料总的发展趋势是在现有涂料的成果基础上,遵从无污染、无公害、节省能源、经济高效即所谓“4E”原则。

    防腐涂料技术整体设计的无公害化。即在研发时应考虑到涂料自身的组成成分(成膜物质、防腐颜料、溶剂及助剂)、原材料的合成及涂料生产过程、基材预处理过程、施工过程等整体的无公害化。无公害或低公害的水性、高固体分、无溶剂及粉末防腐涂料的推广。

    无机富锌涂料是水性防腐涂料的重要品种,主要用作底漆,具有优异的防腐性能。高固体分与无溶剂涂料体积固含量在60%或质量固含量在80%以上的涂料称为高固体分涂料。高固体分涂料是近几年来低污染涂料中发展最快、应用最广的品种,目前已有向固含量100%即无溶剂涂料推进的趋势。无溶剂涂料又称活性溶剂涂料,对环境污染少,无溶剂体系通常粘度较高,需采用特殊的施工工具和工艺,尚在发展之中。喷涂聚脲弹性体技术(SPUA)是国外近年来为适应环保要求而研制开发的一种新型无溶剂、无污染的喷涂施工技术,目前国内也有相应的技术开发出来,是前景较为广阔的防腐技术。粉末涂料在防腐工程上常用的是环氧粉末涂料,其耐冲击性及吸湿性方面有待改善和提高。国内生产的管道防腐环氧粉末涂料在贮存稳定性及涂覆施工性方面,与国外优质产品相比尚有一定差距。环氧粉末涂料是新建管道防腐工程的首选防腐涂料品种。低温固化树脂的应用日趋普及,超耐候性树脂的耐久性进一步提高,出现了聚酯/丙烯酸粉末涂料等混合型新品种,还开发出了超耐候性和超耐久性的氟树脂粉末涂料以及180-200℃/20min 固化条件的用多异氰酸酯固化的羟基氟树脂粉末涂料。在固化剂的使用方面,欧美近年已逐渐取消了有毒的TGIC(异氰脲酸三缩水甘油酯)的应用,改用羟烷基酰胺等。

    防腐涂料向高性能及多功能化方向发展。有机硅改性聚氨酯和有机氟改性聚氨酯涂料、氟树脂涂料等高性能涂料是防腐涂料发展的另一重要方面。发展趋势是对使用寿命长要求达到10 年甚至15 年以上,而且适用非常苛刻的腐蚀环境。防污涂料的防污寿命在5 年以上。多功能防腐蚀涂料也迅速发展,如太阳能屏蔽防腐蚀涂料、阻尼防腐蚀涂料、耐候防腐蚀聚氨酯涂料、可剥性防腐蚀涂料、阻燃导静电耐温防腐蚀涂料等。

    加强涂料和涂装一体化的质量管理体系。完整的涂料技术开发、施工和服务管理体系是获得预期防腐目标的基本保证。一个程序化的涂料开发和生产过程管理、合格的人员培训和认证管理、涂装现场的管理体系的建立和完善,是中国防腐涂料领域面临的巨大挑战。

    (四)防腐涂料的发展方向

    中国工业防腐涂料将呈现如下几方面发展方向。

    (1)开发钢结构用水性防腐底漆和面漆。水性防腐底漆必须解决底材“闲蚀”和耐水性差的难题,一些新型的无乳化剂乳液的出现从根本上改进了其耐水性差的问题,今后应重点解决施工性能和应用性能的问题。作为面漆来说,主要是在保证保护性能的前提下,提高其装饰性和耐久性。

    (2)开发高固体分和无溶剂防腐涂料系列。钻井、海洋平台及大型防腐工程中对超耐久防腐性能的涂料要求很迫切,目前这块市场基本上被外商独资企业和进口产品占领。中国产品的主要问题在于技术水平、经济实力、质量保证体系和产品信誉等综合实力与外商差距较大,难以打人市场。为此,首先应在技术开发方面下功夫,尤其是开发无铅和无铬防锈颜料的底漆,即以磷酸锌和三聚

    (3)开发水性富锌底漆。无机富锌底漆和环氧富锌底漆是长效底漆之一,但它们都是溶剂型涂料。而以高模数的硅酸钾为基料的水性无机富锌底漆是经实践考验的高性能防腐涂料,具有发展潜力。

    (4)开发换热器用常温固化耐热防腐涂料。换热器需要耐热、导热效率高的防腐涂层,目前使用的环氧氨基涂料需在120℃ 固化,并且需要多道涂装,在大型装置上无法使用。开发可常温固化,且施工方便的涂料是至今尚未完全解决的问题。其关键是要在涂料的防腐性能、传热性能和可施工性能三者之间求得最佳平衡点。

    (5)开发氯化橡胶系列防腐涂料的代用品。由于氯化橡胶是单组分,施工方便,耐水性、耐油性、耐大气老化性能优异,在船舶、工业防腐等领域应用广泛,国内有广阔的市场。但由于生产氯化橡胶采用CC1 作溶剂,破坏臭氧层。工业发达国家纷纷开发其代用品,比较成功的有德国BAST公司的MP 氯醚树脂系列、水相法氯化聚乙烯或改性产品。

    (6)开发鳞片状防腐涂料。云母氧化铁(MIO)具有优良的耐介质性、耐大气老化性和封闭性能,作为底漆和面漆在西欧应用十分广泛。国内生产的MIO 在粒度分布和径厚比、密度等方面与国外的产品存在一定差距。在玻璃鳞片涂料的开发中也存在类似的问题。

    (7)开发有机改性无机防腐材料。近年来,国外应用有机乳液改性混凝土,以改进其强度、耐介质性,广泛应用于工业地坪的涂装。其中环氧水乳液(或溶剂型环氧)发展最快,称之为聚合物水泥。近1O 年来,中国在防腐工程中也开始采用,但开发工作不系统,未形成系列产品。

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