三高一低 工业防腐的重要方向

　　工业防腐涂料正沿着高性能、高效率、低能耗和低污染“三高一低”的方向前进，船舶涂料，化工用防腐涂料，铁路、公路桥梁及钢结构等防腐涂料，未来几年仍是市场热点。随着纳米技术开始向各个领域渗透，纳米材料在防腐涂料研究中的应用越来越多地受到重视。此外，如何模仿生物体的自修复原理，制备智能防腐涂层，进行自我修补，并作为很薄的涂层长期稳定地使用，也成为防腐涂料研究的目标。

　　本文整理了在”中国涂料峰会”上与会专家在工业防腐领域的一些重要探索和观察。

　　在富锌防腐涂料工业发展的过程中，2016年出现的新一代石墨烯锌粉底漆是由中国最先引领的。石墨烯锌能提高锌粉利用率，1吨涂料可节约大概420kg锌粉，减少CO2排放约1.2吨，节约资源，助力双碳。在石墨烯的增强作用下，还能减少焊缝涂层开裂和破损。中国科学院纳米技术与纳米仿生研究所研究员、苏州格瑞丰纳米科技有限公司总经理刘立伟在其演讲《高性能石墨烯锌涂料在清洁能源中的应用》中指出，石墨烯锌，无疑将是未来新能源电力（水电、风电、核电、火电）的主要防护涂层！

　　Syensqo是由原索尔维集团拆分后成立的特种化学企业，其涂料业务主要覆盖乳液解决方案、性能解决方案和颜色解决方案。Syensqo技术服务经理陈彦辉此次的演讲议题为《Syensqo基于高性能水性环氧乳液的特种乳化剂解决方案》，其中讲到，面对水性环氧行业产能严重过剩，该如何破局？涂料行业从新建市场向翻新市场转型是大势所趋，他认为翻新市场是拯救环氧行业严重产能过剩的“良药”。因为水性环氧可现场调配，固化时间可调节，单涂层膜厚高，各种基材附着力好、耐水化学性能良好、收缩率小，更适合翻新市场。

　　上海建科检验有限公司（国家建筑工程材料质量检验检测中心）工业涂料负责人王小华带来名为《大型涂装工程关键检测技术的研究与应用》的演讲，他认为涂装工程中涂料性能检测就如一双眼睛，可以识别涂料质量的优劣、同时指导施工中的涂料用量、施工进度、监督涂装施工质量。设计工程师和现场施工人员应当了解涂料的施工性能，从而能够更加科学合理的施工，保证涂层质量。比如，国内厂商一般会检测涂料的质量分数（不挥发物含量），而国外厂商一般会检测积固体份。施工方可以通过体积固体份来计算实际应用中油漆的用量。

　　由于水与空气的巨大差异，在空气中容易涂装的涂料在水下施工却非常困难。水的存在是涂料涂膜固化过程中不一定能固化的障碍。上海市闵行区腐蚀科学技术学会名誉理事长、中国潜水打捞行业协会水下防腐专业委员会特聘专家沈志聪先生《水下施工防腐蚀涂料在水下工程维修项目中的应用》中介绍到，水下施工涂料必须具备以下特点：涂料不能被水溶解或乳化，涂料表面张力要小于水，以便涂料在有水情况下能完全湿润钢铁表面；涂膜有较高湿附着力，能取代钢铁表面大部分水，且对少许残留水可进行吸收和转化；最好采用无溶剂体系，选择防腐性能优异，固化过程受水干扰小的基料；在常温下能快速固化，以减少水流的冲击；固化后涂膜均匀致密，具有优良机械物理性能和耐腐蚀性能。因环氧涂料能满足上述五条要求，成为水下防腐涂料的主要选择，相应的改性胺类固化剂作为水下环氧固化剂能取得较好的效果。

　　此外，工业防腐涂料会场的演讲还包括德国明凌MUNZING集团分公司/盟庆信添加剂贸易（上海）有限公司，亚太区技术应用经理吴燕伟女士的《用于水性工业漆的高性能消泡剂》以及圣诺普科株式会社销售主任许恬女士的《圣诺普科水性工业漆中新型分散剂和增粘剂的应用》。

　　灰尘是影响光伏发电效率的主要因素，每年由于灰尘沉积导致的电量损失超15%。光伏电站一般是通过机械、人工或工程车进行清洁，效率比较低。为了降低清洗频率，保持表面清洁，增加发电量，自清洁涂层是最为高效的解决方案。国科温州研究院研究员，广州希森美克新材料科技股份有限公司首席科学家邓俊杰在其演讲《光伏行业创新纳米涂层技术解决方案》中介绍了创新技术解决方案——长效自清洁不沾灰耐磨增透纳米涂层。其技术原理是构造50nm以下凹凸结构粗糙度，以形成长效超亲水涂层。目前已经做到了第三代——抗静电高增透耐磨耐候自清洁纳米涂层。

　　相对于溶剂型涂料，水性工业涂料在制造和使用过程中仍存在很多挑战，如VOC优化、施工宽容性、涂层耐水性、耐久性以及起痱子等弊病。为此生兴行化学开发了一款水性工业用成膜助剂LOCA®WI6。生兴行化学（上海）有限公司技术支持工程师吕芊芊女士在其演讲《水性工业涂料用成膜助剂的另一种选择》中介绍，LOCA®WI6是一种沸点为260℃的环保酯类成膜助剂，具有极低VOC的属性，可以进一步降低水性工业涂料中的VOC贡献，尤其是对于水性环氧富锌底漆这种高密度高VOC含量体系。在性能方面，LOCA®WI6突破传统醇醚类成膜助剂，不含有羟基，不具有亲水基团的LOCA®WI6在双组分羟丙体系中更亲和树脂，能更有效的溶胀树脂颗粒，且其疏水特性可进一步捕捉固化剂液滴和树脂基团进行反应，提供有利的反应场所，进一步提高反应交联密度，提高漆膜的耐水性以及抗冲击性能。

　　复旦大学材料科学系及教育部先进涂料工程研究中心教授，中国涂料颜料标准委员会基础分会副主任游波女士此次分享的是《仿生防腐涂层》的演讲。仿生涂层材料模仿生物体的外观和表面特性的涂层，从而达到改善涂料性能的目的。对于工业防腐来说，金属材料与腐蚀性介质（液体、气体、微生物等）接触后，金属材料发生化学变化、电化学变化或物理溶解而造成结构损坏现象，其中钢铁腐蚀最常见。游波教授介绍了一种仿贝壳结构的低锌防腐涂料，它利用改性石墨烯、锌与环氧树脂原位交联成膜，构筑仿生结构防腐涂层，低锌涂层比80%富锌涂层防腐性能优异，可用于重防腐领域。

　　除了性能提升，加工效率也是工业领域关注的重点。深圳市派旗纳米技术有限公司总经理赵兴源在其演讲《工业电子纳米防护技术》中透露，超薄的纳米涂层可以极大地节省人工，加速效率。传统三防漆喷涂一个小时效率4~6㎡，纳米喷涂设备每小时效率26~30㎡，可谓是效率革命。

　　珠海展辰新材料股份有限公司首席产品官刘新先生此次在会议上分享的《风电场混凝土塔筒防护涂料与涂装应用》提出了混凝土塔筒涂料这个全新概念。他指出，混凝土塔筒是风力发电领域的一个新事物。针对风切变较大的风资源区域，配合高塔技术可以获得更大的风能及发电量，是实现投资效益最大化的重要发展方向之一。混凝土塔筒由于强度高，比传统塔架能够更好地实现高度的增加。但问题是，混凝土塔筒也会面临腐蚀，特别是其中的钢筋材料。业界目前还没有专业应对的涂料产品配套体系，以及相应的技术标准。展辰参考了一些工业建筑防腐标准，提供了一系列涂料解决方案。