我国重防腐涂料领域的发展和展望

       经济和科学技术的进步，推动了特种涂料的发展，而且在某些领域和高新技术中，特种涂料已成为不可替代的材料。我国的特种涂料是从解放初期单一品种的硝基涂布漆、醇酸漆发展到现在的用于航空、航天、海洋、道路、交通、武器装备、机械、电子、核能、化工等10个方面的数百个涂料品种。目前，特种涂料的量也已占到涂料总量的15%左右，在我国国民经济发展和国防工业尖端技术中起着重要的配套作用。当今中国正向环境友好和更高性能的涂料方向发展，在高性能与环境友好两者相结合的竞争中，重防腐涂料成为特种涂料工业领域的研究热点。

    重防腐有两方面的含义，一是指使用环境恶劣；二是指保护寿命长。重防腐涂料的特点是在化工大气和海洋环境里可使用10~15年以上，在酸、碱、盐和溶剂等腐蚀条件下使用5年以上。因此，这种涂料属于高性能，也是厚膜型涂料[1]。据此可以说是防腐蚀涂料里最为重要、最为看好的品种。常用的重防腐涂料有：富锌底漆、环氧树脂涂料、聚氨酯树脂涂料、氟碳涂料等等。

    1常用的重防腐涂料及其动态

    1.1环氧树脂涂料

    环氧树脂是平均每个分子含有两个或两个以上环氧基的热固性树脂，其涂料是目前世界上应用数量最多、适用范围最广、最为重要的重防腐涂料。环氧树脂重防腐涂料具有较好的附着力和耐腐蚀性能，固化时无小分子副产物生成，固化收缩率较小，具有良好的成膜性能[2]。

    环氧重防腐涂料在国内外均被应用于各类管道防腐，尤其在我国环氧煤沥青涂料是埋地管防腐的主力军，具有优异的防锈性和耐化学腐蚀性。但是煤焦油沥青在高温下是一种强烈致癌物质，目前已被禁止使用，取而代之的是无焦油改性环氧树脂。中国科学院金属研究所于20世纪90年代就研制出了用于重腐蚀环境中的超强熔融结合环氧粉末涂料（sebf）及其涂装技术，并对该防腐技术不断地进行提高和完善[3,4]。sebf涂料涂层耐低温和中温碱渗透性能突出，同时还具有较强的耐中温强酸介质腐蚀性能和较强的耐盐性，非常适用于海上采油等工业。

    玻璃是无机材料，其组成决定了它具有良好的耐化学药品及抗老化性能。玻璃鳞片很薄，它的存在不仅减少了涂层与底材之间的热膨胀系数之差，而且也明显降低了涂层本身的硬化收缩率，这不但有助于抑制涂层龟裂、剥落等现象，而且可提高涂层的附着力与抗冲击性能。同时由于玻璃鳞片的高径厚比和“迷宫效应”，在涂层中重叠、平铺、定向排列，成膜后涂层结构像鱼鳞一样紧密排列，形成介质渗透屏障，延长介质渗透路径，从而达到重防腐的目的，见图1[5]。因此，对环氧树脂玻璃鳞片进行改性[6]可以加强环氧涂料的防腐性，同时大大减少了涂膜开裂和锈蚀的可能。莫军等人[7]开发了w2-1型乙烯基酯树脂环氧玻璃鳞片涂料，它比一般的环氧型乙烯基酯树脂耐温性能更好，长期使用温度可达120℃，在硫酸水性腐蚀条件下涂层保持完好，推测有效防腐时间为一年（涂膜厚度400μm左右），将其应用于制硫车间碱渣处理装置酸性水系统贮罐的防腐蚀，取得了满意的效果。

    环氧类涂料也可以用于水下涂装领域，郭亚军等人[8]选用低分子量双酚a环氧树脂（dge-ba），并对其进行改性，经改性的环氧基料同样与锈层得铁分子进行螯合，不断排出铁锈中的水分，从而阻断铁锈进一步腐蚀的可能，从而达到螯合转锈的目的，研制出一种100%固体含量的水下涂装重防腐涂料。结果表明，这种涂料在海水中迅速固化（<30min），无毒，无voc（挥发性有机化合物）排放，具有杰出的耐酸、耐碱、耐盐性。由于环氧类重防腐涂料一般含有双酚a物质，双酚a中含有不饱和双键，因此，其涂膜抗光化较差。为解决抗老化问题，除了简单地在环氧涂料中添加紫外吸收剂外，杜建伟等人[9]通过采用聚酯树脂与环氧树脂之间形成互穿网络结构制成的环氧防腐蚀涂料，这种涂料兼备优异的抗腐蚀性能的同时，涂料的抗光老化性得到进一步提高，曝晒500h后，涂层完好，无黄变、粉化等现象。