涂装防腐涂料作为最有效、最经济、应用最普遍的防腐方法，受到了国内外广泛地关注和重视。随着建筑、交通、石化、电力等行业的发展，防腐涂料的市场规模已经仅次于建筑涂料而位居第二位。
据统计，2004年我国防腐涂料总产量达到60万t,预计2020年将突破100万t大关。另一方面，这些领域又对防腐涂料的品种和性能提出了更高、更新的要求，进而推动了传统品种的改进提高以及高性能品种的开发和应用。
1 品种发展1.1 改性环氧树脂涂料环氧树脂涂料是最具代表性的、用量最大的高性能防腐涂料品种。为了增进其柔韧性和低温施工性，常常采用相对分子质量高的橡胶和热塑性树脂，如丁腈橡胶、尼龙、聚酚氧、聚砜等进行改性。
这些高聚物与环氧树脂有一定的相容性，固化过程中能产生相分离，在固化中形成海岛结构，从而使固化物具有高强度和高韧性。国内研制出集环氧与橡胶于一体的高固体分防腐涂料，既克服了环氧涂料脆性大、耐候性差的不足，又克服了氯磺化聚乙烯橡胶涂料变色和难增厚的缺陷，涂料综合性能更好。
其次采用低相对分子质量的聚硫橡胶进行改性，通过极性的HS基与环氧基反应形成高分子橡塑网络结构，使涂层更具有良好的柔韧性、耐冲击性、耐磨性、防腐、耐热性等，国内已有开林油漆厂、锦州石化公司、湖南本安新材料有限公司等生产，并用于石油、化工、电力、水厂等行业。上海和氏壁化工有限公司用CAPA2054聚己内酯进行扩链或者冷拼、分别用胺类或酸类对环氧进行开环，制得水性和溶剂型改性环氧涂料，可明显改善其柔韧性和耐冲击性及耐溶剂性。
日本关西涂料公司开发成功兼具环氧涂料的防腐性和丙烯酸脂涂料耐候性的多功能防腐涂料。涂膜结构中导入了微观取向性。
在漆膜固化过程中，环氧树脂成分取向底材的表面，丙烯酸树脂成分则取向涂层表面。该涂料涂布量少，VOC排放也可减少10%,总涂装成本仅为传统涂料的75%。
无溶剂环氧及其改性防腐涂料因无溶剂、无毒、无味、无污染，而受到行业普遍的关注，不断推出了环氧-胺类、环氧-聚氨酯类、环氧-不饱和聚酯类等许多品种。涂层流平性好、无针孔、抗渗性能好、耐酸碱盐和溶剂腐蚀，且绝缘性能优良。
美国DevoeMaren涂料公司的Devren230、234QC是知名的品牌，Ameron公司的SP-Guard涂料和171型涂料（IideGuard）是环氧砂浆型产品；澳大利亚SPC公司的SP系列无溶剂环氧涂料适用期较长，可用于油气工业高温环境；美国Sigama公司、IP国际公司等均有系列产品用于舰船、潜艇的防腐涂装。国内中石化、中船总公司、江南公司及海虹、开林、秀珀等多家企业亦有各类无溶剂涂料产品，广泛用于石油化工、海洋船舶、工业地坪、电气绝缘等许多领域。
1.2 新型环氧涂料固化剂环氧涂料的性能特点很大程度上取决于固化剂，高性能的环氧涂料必须配套使用高性能和良好施工性的环氧固化剂。但国内研究偏重于环氧树脂，而对固化剂的开发滞后于国外，主要停留在脂肪胺及其改性产品上。
国外环氧固化剂的品种较多，一般的防腐底漆使用改性聚酰胺，而用于较高要求场合的高固体涂料或无溶剂涂料则全部使用改性芳脂胺、改性脂环胺或多醚胺类固化剂。美国卡德莱公司利用腰果壳液开发了系列改性胺环氧树脂固化剂，属天然长链取代酚醛胺固化剂，含有脂肪族氨基，弱酸性的酚醛基以及苯环上带的含双键C15长链。
这种独特的分子结构使其兼具一般的酚醛胺和低分子聚酰胺的性能，与环氧树脂配合适用期长，可在室温快速固化，亦能在低温、潮湿条件下固化。且无毒，涂膜韧性、耐磨性、耐腐蚀性优良。
国内上海杜尔化工公司、长风化工厂亦有同类产品开发面市。中昊晨光化工研究院开发了CGH-1低黏度环氧树脂增韧固化剂，可常温固化，涂膜韧性好，容易排泡，流动性好，性能优于市场普通固化剂。
欧洲专利报导了一种低黏度、且不含环境有害物质（如苯酚和溶剂）的环氧树脂固化剂，含聚氨化合物和固化促进剂，其组成物可低温固化，且固化膜外观及性能优异。陶氏化学开发的特种固化剂XZ92441.01可用于工业防腐涂料；D.E.H.29为氨基乙基呱嗪固化剂，可提高产品耐冲击性；D.E.H.58为混合胺类固化剂，可室温快干。
1.3 无机涂料水性无机富锌涂料是用于高性能防腐涂料的主要品种。它是通过硅酸盐的羟基、金属锌粉和基材中的铁原子进行多重交联反应，形成牢固致密的硅酸锌铁络合物，具有优异的防腐、耐热、抗静电性能，且无VOC污染，属环保型防腐涂料，大量用作钢结构重防腐底漆。
第一代水性硅酸锌涂料需高温热固化，第二代水性硅酸锌涂料需用固化剂固化，第三代水性硅酸锌涂料为自固化，它突破了高模数（>515）、低黏度（<20s,4#杯）、快干性（表干<20min）的难关。国外最早的无机硅酸锌涂料诞生于20世纪30年代的澳大利亚，发明人是Nightingate,并应用于南澳洲长达250公里长的管道工程，40年后依然正常。
在20世纪80年代，美国太空总署（NASA）研制出了高模数（>515）水性硅酸钾自固化富锌涂料IC531,随后转到台湾地区，并向内地销售，牌号为KZ-707,又称为卫钢宝。其应用实例有美国卫星发射架、自由女神像、金门大桥、海军舰船等钢结构，经跟踪证实，具有优异的防蚀、耐候和耐热等特性。
国内在20世纪80年代首先由冶金部建筑研究总院研制生产了TH-X型系列无机硅酸锌防锈、耐热涂料，90年代开始研制高模数的自固化型水性硅酸锌涂料，如上海星桥科技公司生产的QSZ-1型硅酸锌涂料，用于徐浦大桥，中船集团船舶工艺研究所生产的E06-99硅酸锌涂料，用于上海浦东机场和秦山核电站。另有北京恒劲庭、湖北华新、武汉赫斯特、湖南本安等多家公司开发并生产高模数硅酸钾树脂或涂料。
还有江苏金陵和成都宏业等公司开发并生产无机磷酸锌富锌涂料，两者均为阴极保护型涂料，具有优异的防腐性，适于作金属底漆，但漆膜无光、致密性差，需用中间漆或面漆配套，已被广泛应用于桥梁、船舶、石油、化工等重防腐领域。另据报导，韩国京兴产业株氏会社研发了“Atometal”新型超陶防腐涂料，由超陶粉末、金属粉末和无机高分子组成，可成为传统环氧防腐涂料的新型替代品。
该涂料具有优异的附着力和硬度，并且可以在水中固化。同时具有涂膜厚度薄，防腐寿命长，现场施工简便，可对各种泄露、焊接等薄弱破损部分进行修补强化，修补部位固化后可耐水压，对人体无毒无害（符合中国卫生部饮用水卫生标准）等优点。
其厚度平均为200μm,防腐寿命经韩国建设防腐研究所进行排水闸门涂装工艺比较可达22a以上。1.4IPN涂料互穿聚合物网络（IPN）是用化学方法将两种以上的聚合物互相贯穿交织形成网络状的复合聚合物材料。
其性能将比单一聚合物成倍增长，是国内外致力研究的一种新型高聚物共混技术。国外有采用含氯结构共聚物的Hetron树脂用于盐化工设备的防腐，美国ProdoriteLtd公司成功地将聚氨酯-呋喃IPN用于氯乙烯反应器，可耐乙烯、氯、三氯化铝等高温腐蚀介质。
国内中科院金属所开发了以蓖麻油、甲苯二异氰酸酯、苯乙烯与丙烯腈为原料的IPN防腐涂料，该涂料附着力强，可带锈涂装，耐磨性及防腐性优异，适用于化工大气的严酷环境。武汉现代化工技术研究院研究成功由环氧、聚氨酯、聚酯、烯烃聚合物组成的IPN防腐涂料。
该涂料固体分可达99.8%,单位面积用量比常规涂料减少30%左右，且耐酸、碱、盐、油等化学腐蚀性突出，耐水解、耐老化性能优良。特别适用于高塔、桥梁、化工管道与设备等涂装防护。
研究发现，聚硅氧烷-环氧树脂组成的IPN具有比环氧树脂更优良的耐水性、耐酸性，和热稳定性。涂层可室温固化，操作方便。
适宜作化工厂、炼油厂、近海钻井平台的外露钢铁构件的保护涂料，也可用作各种油罐的内部保护涂料。还有一些IPN的品种，如环氧聚氨酯加烯类聚合物、呋喃树脂-丙烯酸酯聚氨酯等防腐涂料，曾在国内许多著名的油田、PVC工程和三峡工程中得到广泛应用。
1.5 无机-有机聚合物涂料为了适应国防军工发展的需要，美国先进聚合物科学公司将具有高度耐蚀和耐温性的无机二氧化硅与有机环氧丙烷苯基醚相连接形成了新的无机-有机结构化合物———环硅的五缩水甘油醚。由于结构中有—C—O—C—这个最强的化学键，具有突出的耐蚀性，又有环的结构，具有良好的柔韧性。
1987年开发成功的第一代产品，商标为Siloxirane;1994年第二代产品开发成功；至1998年开发出最新一代产品系列———含有784个交联点的Chemline784重防腐高韧性表面涂料。由于形成高交联密度的环状结构，故该涂料具有高度防腐性和高韧性，优越的耐温性和耐磨性。
广泛地应用于石油、化工、电力、运输、钢铁、造纸等各个行业的反应器、贮罐、管道、烟道、地坪、废水处理装置等。为提高防腐涂层的耐磨性，在涂料配方中通常加入一定量的无机溶胶（无机粒子）或烷氧基化合物，最常用的这类物质是质量分数为30%左右的氧化硅水溶胶，Ti（OBu）4、Ti（OEt）4、Zn（OBu）4等。
它们在硅树脂溶液中不只是起到填料和增黏的作用，SiO2表面的Si—OH基和金属化合物中的烷氧基可以参于硅氧烷中Si—OH、Si—or的脱水（或脱醇）缩合反应，形成无机-有机复合涂层，使其兼有无机聚合物高硬度、难燃性、防腐性及有机树脂的成膜性、柔韧性及透明性等特点，广泛用作各种材料的表面涂层。1.6 聚硅氧烷涂料纯聚硅氧烷涂料由于特殊的价键结构（Si—O—Si）使它具有优异的耐高低温性、耐候性、耐化学腐蚀性、憎水性及低表面能等特点，但也存在着强度低，与基材粘接性差等缺点。
通过与环氧、丙烯酸、聚氨酯等树脂的共聚改性可以提高其综合性能，制备各种功能性防腐涂料。美国AMERON公司生产的环氧聚硅氧烷涂料PSX700,其固含量高达70%以上，VOC仅为120g/L,大大低于环保法规的限制。
一道膜厚可达175μm,可以省去中间涂层。初期光泽90以上，后期光泽保持率是聚氨酯涂料的2～3倍，且有优异的耐化学品性能，可以成功地用于成品油和化学品贮罐内外壁和船舶液舱内。
国际油漆公司研发的第二代聚氨酯丙烯酸酯聚硅氧烷聚合物，对于钢材和有机涂层有着很好的附着力和耐酸耐溶剂性能，可以进行低温低湿固化，户外耐候性是聚氨酯涂料的3～4倍。经过测试，与富锌底漆配套的125μm涂层（Interfine979），其耐腐蚀性能大大高于环氧中间漆/聚氨酯面漆配套的200～250μm的涂层。
德国BASF公司通过溶胶-凝胶工艺合成了一种具有特定结构的涂料混合物，即带氨基甲酸酯基的环氧硅氧烷，该产物用作具有良好划伤耐磨性和耐化学腐蚀性的功能涂料。国内许多研究院所和相关企业也不断研制出一些硅改性涂料品种，用于能源、化工、冶金、交通等领域。
湖南大学材料学院研制的硅改性耐高温防腐涂料，可用于600℃高温腐蚀环境，如，水泥厂的烧成尾气除尘器，石化厂高温与高压反应釜以及火电厂锅炉等设备。中科院化学所合成了可溶、相对分子质量分布窄的梯形聚甲基硅树脂，配制成高温防腐涂料，经250℃老化1000h,其柔韧性、耐腐蚀性均良好。
某装甲兵部队研制出适用于沿海环境装甲设备的硅酸改性环氧涂层，有较佳的疏水性，耐温性和耐盐水性。常州涂料化工研究院研制出核设施、设备用硅酸改性环氧耐高温涂料，具有优异的机械性能、防腐性能，能长期耐高温、耐辐射，并具有很好的去污性能。
现在，很多企业都自主开发了用于电器、炊具、排气管、烟囱、高温设备的系列硅改性高温涂料和用于户外建筑、桥梁、船舶、贮罐装备的硅丙长效涂料。1.7 氟碳涂料经过40年的发展，国际上形成了3种不同用途的氟碳涂料，第一种是以美国的阿托菲纳公司生产的PVDF树脂为主要成分的外用超耐候性超耐久性氟碳涂料；第二种是以美国杜邦公司为代表的“特氟龙”不粘涂料；第三种是以日本旭硝子公司和大金公司为代表的常温固化氟涂料，主要用于桥梁、电视塔等难以经常施工的塔架防腐、工业设备的防腐。
国内氟碳涂料，有上海有机氟材料研究所、中昊晨光化工研究院等一批院所和大连振邦、常熟中昊、无锡万博等一批企业，自主开发的PTFE、PVDF、FEVE等几个类型的氟碳涂料。在国外，如美国的新泽西州大厦、法国世纪之门、日本明石海峡大桥和多多罗大桥、全日空飞机等都是采用氟碳涂料涂装，至今完好如新。
在国内，北京国际机场、上海东方明珠电视塔、宜昌长江大桥、重庆嘉陵江大桥等都是采用的氟碳涂料，效果很好。又如振邦单组分丙烯酸氟碳面漆用于船壳表面，海虹老人牌双组分氟碳聚氨酯面漆用于户外钢结构，中石油集团公司开发的双组分氟改性丙烯酸-聚氨酯涂料用于石油管道、贮罐等钢材表面，情况良好。
在舰船涂料的研发和应用方面，耐候性优良、耐沾污性好的船壳漆和满足特殊使用要求的低表面能防污涂料仍是面临的课题。如日本东亚合成化学公司开发了含氟烯烃和乙烯基酯共聚的树脂，改善了对颜料的分散性，涂膜光泽提高，抗沾污性增强，但由于无规共聚而影响了耐候性。
意大利SPA公司推出的PFPE（端羟基全氟聚醚）树脂涂料，可制成高固体分的自洁性船壳漆。美国道化学公司开发的氟碳防污涂料，采用聚（异丙烯基-2-唑啉）交联聚全氟代表面活性剂而得的水性涂料，防止海洋生物附着比较有效。
而最具实船效果的是美国海军“鹦鹉号”上所涂装的氟碳防污漆，以全氟烷基聚醚聚氨酯为基料，10μm聚氟乙烯粉末为填料，有在航7年的记录，但每隔半年必须上岸进行一次船底冲污。1.8 聚脲涂料喷涂聚脲弹性体（SPUA）涂层是近十年来兴起的一种无溶剂、无污染的新技术，它是异氰酸酯与氨基化合物反应生成的一种弹性体。
德国和美国是喷涂聚脲技术的发源地，1991—1997年该技术在北美、韩国和日本先后投入商业应用。我国也引进和应用了该项技术，包括主要原料和双喷头瞬间碰撞混合的关键喷涂设备。
该技术经历了喷涂聚脲聚氨酯弹性体———喷涂聚氨酯（脲）弹性体———喷涂聚脲弹性体三个发展阶段。由于聚脲的分子结构特点，不仅具有优异的物理化学性质，如柔韧性、耐磨性、耐冲击性、耐化学品、耐盐雾腐蚀性等；而且具有良好的施工成膜性，如固化速度快，10s内可不粘手，30s就可行走，施工不受温度和湿度的影响，一次喷涂膜厚可达1.5～2.5mm,涂层无流挂。
现已成功地用于石油管道、化工储罐、海上平台、船舶甲板、卡车货箱、工业地坪等各个领域、各种底材上面。由于固化速度太快，影响流平润湿性和施工的可操作性，现又开发了脂肪族聚脲和天门冬氨酸酯聚脲。
因具有长链、饱和脂肪胺的结构，既可延长凝胶时间，增强流平性，又可提高外用耐候性。同时还开发了聚脲粘合剂、密封胶、灌封料等系列产品。
生产聚脲喷涂机的Gusmaer、Graco和Glas-Graft等几家公司也在不断进行改进和创新，这些都为该技术在我国的商业推广与应用提供了良好的条件。1.9 鳞片涂料鳞片涂料是以耐蚀树脂和鳞片骨料组成的厚浆型涂料。
自美国康宁公司20世纪50年代开发玻璃鳞片涂料以来，在美国、日本和西欧得到了广泛地发展和应用。从20世纪80年代初，我国也开始了玻璃鳞片及其涂料的开发研究，取得了一系列成果。
鳞片涂料的树脂主要有：环氧树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂等。其中以双酚A环氧乙烯基酯树脂和酚醛环氧乙烯基酯树脂综合性能最佳。
前者能提供优良的耐强碱和中温（105℃）的介质性能，如石灰石浆液贮罐和管道；后者能提供杰出的耐强酸强碱和高温（205℃）的介质性能，如排烟脱硫装置。一般对上述树脂需要用聚硫橡胶等进行增塑改性，避免因最大涂装间隔而影响面漆的附着力。
且在无法使用喷砂的情况下，对于局部的破损使用手工和动力工具打磨即可涂漆。鳞片涂料的鳞片除了玻璃鳞片外，还有不锈钢鳞片，锌铝鳞片、石墨鳞片、云母氧化铁鳞片等，都具有良好的抗渗性，又各具特点。
玻璃鳞片耐化学腐蚀性、耐冷、耐热性很好，不锈钢鳞片耐高温腐蚀和耐磨性更好，锌铝鳞片有阴极保护的作用，云母氧化铁鳞片价格低。综合性价比考虑，目前国内外仍以玻璃鳞片使用较多。
不论那种鳞片，都应对表面进行活化处理，如偶联剂处理，以增进其与树脂间的相容性。另外，要控制适宜的片径和较大的径厚比，以形成较多的平行错层和“迷宫”效应，从而增强涂层的抗渗性和耐蚀性。
1.10 导电聚苯胺涂料导电高分子是20世纪70年代末期以来迅速发展的新兴学科，它是一种主链具有长程共轭结构的一类高分子，主要品种有聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺。其中聚苯胺最具工业化实用价值，经特殊的掺杂机制形成多样化的结构，具有金属的导电性和塑料的可加工性，还具有金属和塑料所欠缺的化学和电化学性能。
在国防工业上主要用作隐身和屏蔽材料，民用上主要用作金属防腐蚀材料、抗静电材料和电子化学品。由于导电聚苯胺具有全新的防腐机理，通过特殊的氧化还原可逆性，使金属的电位正移，并形成稳定的氧化层，从而延缓金属的腐蚀。
与传统的富锌涂料相比，密度低，耗量少；不含重金属、焊接无影响；有更好的耐酸碱、耐盐雾腐蚀性，涂层薄、性能好，一般可免去中涂。因此，可替代富锌底漆，广泛用于各种金属防腐领域，用作耐久设施的长效防腐底漆。
导电型聚苯胺防腐涂料则可用于石油储罐内壁、防静电塑料、地坪和电子产品上。1.11 钛纳米聚合物涂料钛纳米聚合物涂料是将钛超细化达到纳米级，使其表面活性大大提高。
同时将有机物双键打开，形成游离键，两者复合到一起形成化学吸附和化学键合生成钛纳米聚合物。其涂料是以钛纳米聚合物、树脂、固化剂、助剂及少量溶剂组成的双组分涂料。
由于钛纳米聚合物的特殊结构，使其既具有纳米粒子的效应特性，又具有双重化学链节的功能特性，所以涂层抗渗透性强（延长了离子的渗透路线，抵抗极性介质通过涂膜），抗腐蚀性高（结构稳定、内应力低、抗开裂剥离能力强），耐温性好（比同基树脂涂料高50℃以上），耐水性好（极性降低，玻璃化温度提高，疏水性增强），导电性好（金属钛是很好的导电剂）。该涂料由哈尔滨鑫科纳米科技发展有限公司研发，经大庆石化公司炼油厂在储油罐内壁上3a的使用，至今表面防腐层完好没有脱落，划痕检查仍保持良好的附着力与韧性，表面无水分和油污附着。
在硫磺车间的酸性水罐、60℃的温度下使用一年，涂层整体性完好，无起跑、龟裂、脱落等现象，表面无附着物。另据报导，中科院金属研究所开发了一种低添加量纳米Ti有机防护涂料。
其中纳米Ti颗粒可以为改性纳米Ti颗粒，其组成含量0.5%～5%。经分散剂混合均匀后加入到包括溶剂、增塑剂的成膜物基料中，然后研磨分散，制成涂料母液。
钛纳米添加量小，生产成本低，但在金属上防护效果好。2 结 语（1）开发省资源、节能源、无污染、经济高效的防腐蚀树脂和涂料新品种，如高固体、无溶剂、水性化、粉末化、光固化等，以及新的树脂合成和涂料生产工艺；（2）开发无毒（或低毒）、高效的防锈颜料，替代铅、铬、锡、等重金属颜料，如改性磷酸锌，硼酸锌、安息香酸锌、磷钼酸锌、磷酸钛、磷酸锶、磷硅酸盐、硝酸铈等；（3）开发耐蚀、抗渗的功能性填料，如各种片状填料、中空填料、包核填料，超细填料、纳米粒子及应用技术；（4）开发高效能的助剂，比较重要的是流变助剂、有增加厚度，防止流挂，避免沉底等多重功效，如改性氯化蓖麻油、气相二氧化硅，改性膨润土、聚烯烃蜡等。还有重要的是附着力促进剂，增加涂膜对底材的润湿附着力，提高涂膜抗应力作用的能力，如各种硅烷、钛酸盐、锆酸盐、锆铝酸盐、复合羧基磷酸酯等。（5）开发低毒或豁免溶剂，使用弱溶剂，如二元酸酯（DBE）、丙酸酯；采用混合溶剂，根据溶解度参数除去有害的三苯类溶剂。（6）加强涂料施工性能和涂装工艺研究，完善涂料配套体系和性能评价，提升和优化产品的综合性能。
