舰船防污涂料和防腐涂料

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盘霍
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1 2014 荣格中国涂料峰会环保型防腐涂料的发展动态桂泰江海洋化工研究院有限公司海洋涂料国家重点实验室上海

2 内容

3 涂料技术发展的驱动力

4 相关环保法规和公约 VOC 法规欧盟杀菌剂产品指南 (BPD BPR) RoHS 法规 REACH 法规国际海事组织 (IMO)PSPC PSPC/COT

5 防腐涂料的发展趋势环保化涂料低 VOC-- 高固体份无溶剂水性无重金属防锈颜料长效性高性能涂料智能化涂料自修复涂料导电聚苯胺涂料低表面处理涂料

6 水性防腐涂料主要体系 : 醇酸丙烯酸环氧聚氨酯等应用 : 飞机汽车机车船舶内舱金属构件卷材工业防腐等关键技术 : 水性基体树脂助剂配方和施工工艺

7 水性轨道交通车辆涂料目前以水性环氧底漆和双组分水性聚氨酯面漆的配套体系最为普遍海洋化工研究院对 Mäder Novatic Lankwitzer 等公司的水性环氧底漆和双组分水性聚氨酯面漆的产品配套体系进行了性能检测

8 国外车辆用水性底面漆主要检测性能检验项目水性环氧底漆双组分水性聚氨酯面漆弯曲,mm 2 无裂缝片状可见耐冲击,cm 无可见失效划格试验, 级 0 1 耐划痕 2.5kg 负载无可见失效耐磨,500g/500r,mg 光泽 (60 ) 耐盐雾,1000h 无变色无失光无起泡或其它可见腐蚀耐老化,1000h 无变色 (ΔE=1.5) 无失光 ( 失光率 2.8%) 无起泡, 无其它可见腐蚀

9 国外无溶剂水性涂料在机车上的应用货车内壁 -- 无溶剂环氧涂料客车 -- 水性环氧涂料聚氨酯涂料罐车 -- 水性环氧涂料聚氨酯涂料转向架等部件 -- 水性环氧丙烯酸涂料

10 国内水性涂料的应用青岛四方首次在出口新加坡的地铁车箱采用水性涂料体系

11 水性飞机涂料 AkzoNobel 的 Aerowave 系列水性飞机涂料

12 水性飞机涂料的特点与基材更好的湿润性, 适用各种预处理的基材膜厚更易控制更强的附着力和柔韧性在适用期间涂层性能稳定对基材表面沾污物不敏感快干表干 : minutes (23 C) 重涂 : minutes (23 C) 适用期长, 常温 6hr 适用各种涂装设备对涂装环境要求低

13 PPG 航空电泳底漆 --AEROCRON 防腐性能优异复杂形状的零部件涂装涂层重量轻涂料利用率高

14 水性集装箱涂料中国集装箱行业协会标准要求

15 集装箱涂料的国际认证涂料配套体系性能满足国际集装箱出租者协会 (IICL) 的检测标准 ( 第三方认证为 KTA 公司认证 ) 箱内面漆的 FDA 认证水性集装箱涂料供应商 Valspar(Aquaguard),MEGA,Hempel(EcoBoxcoat),CMP(E KOMATE), 关西, 深圳维新, 海化院水性集装箱涂料使用厂商中集

16 水性集装箱涂料体系水性环氧富锌底漆水性环氧磷酸锌底漆水性环氧中涂漆水性丙烯酸面漆

17 KTA 检验报告

18 FDA 检测报告

水性涂料环境标志技术要求 1994 年首次制定水性涂料产品技术要求 1998 年第一次修订 HJBZ 4-1999; 2002 年第二次修订 HBC 12-2002; 2005 年第三次修订 2009 年第四次修订

19 水性涂料环境标志技术要求 1994 年首次制定水性涂料产品技术要求 1998 年第一次修订 HJBZ ; 2002 年第二次修订 HBC ; 2005 年第三次修订 2009 年第四次修订与 2005 版相比, 增加了汽车涂料道路标线涂料防腐涂料和集装箱涂料, 可以覆盖中国涂料产品的 81%, 扩大范围 37% 增加了水性涂料清洁生产的要求增加了 APEO 的禁用要求和明确了邻苯二甲酸酯类的禁用种类

20 细化 VOC 的限制要求表 3 产品中有害物限量墙体涂料集装箱涂料产品种类内墙涂料光泽光泽 (80º) (80º) 外墙涂料底漆底漆中涂 / 面漆道路标线涂料防腐涂料汽车涂料木器涂料腻子 ( 粉状膏状 ) 20 <20 挥发性有机化合物 (VOC) 50 g/l 80 g/l 100 g/l 50 g/l 300 g/l 150 g/l 150 g/l 150 g/l 150 g/l 200 g/l 10 g/kg

21 高固体份无溶剂防腐涂料 -- 压载舱涂料船舶压载舱保护涂层性能标准 (PSPC) 要求涂料的使用寿命 15 年, 平面钢板表面的锈蚀面积小于 3%, 焊缝和边角处小于 20% 浅色的环氧涂料体系, 对表面处理涂装质量涂料的性能要求全面控制增加涂料的冷凝舱和摇摆舱模拟试验耐阴极剥离试验柔韧性试验

22 压载舱涂料类型压载舱涂料主要品种有溶剂型改性环氧涂料溶剂型纯环氧涂料无溶剂环氧涂料前二类占 90-95%, 无溶剂环氧涂料占 5-10% 无溶剂环氧涂料具有内应力低边角的涂装保留率好和防腐性能优的特点, 无溶剂环氧涂料不含溶剂, 黏度高, 涂料的基材的湿润性较差, 要求较高的表面处理水平主要在欧美船厂使用

压载舱涂料的改进提高压载舱涂料的抗开裂性添加特殊的纤维增强涂料品种断裂伸长率 % 附着力 MPa 耐磨性 g/600 转收缩率 % 内应力 MPa A 0.57 18.3 0.123 2.62 16.

23 压载舱涂料的改进提高压载舱涂料的抗开裂性添加特殊的纤维增强涂料品种断裂伸长率 % 附着力 MPa 耐磨性 g/600 转收缩率 % 内应力 MPa A B C D 加纤维

24 光学活性颜料涂料 (OAP 涂料 ) 消除漏涂点发现针孔保证膜厚无荧光涂料荧光涂料涂层质量检查

25 可再生涂料原材料研究 Sustainable Coatings

26 蔗糖酯技术

27 蔗糖酯的结构

6 50.6 可再生原料含量 % 41 45 24 粘度 KU 80 78 84.

90 50 实干 hr 4 4 7 耐溶剂 MEK 145 160 55 VOC 低

28 蔗糖酯醇酸涂料性能项目 CHEMPOL MPS CHEMPOL MPS 普通醇酸涂料体积固含量 % 可再生原料含量 % 粘度 KU 光泽 ,93 84,93 85,92 干燥时间表干 min 实干 hr 耐溶剂 MEK VOC 低可再生原料用量高涂料性能和经济性与普通醇酸涂料相当 2009 年美国 EPA 总统绿色化学挑战奖

29 植物油多元醇技术

30 普通聚酯多元醇植物油多元醇性能植物油多元醇高活性羟基含量高官能团分布可控颜色浅气味小

31 水性植物油环氧树脂 M.Y. Shah, S. Ahmad / Progress in Organic Coatings 75 (2012)

32 非重金属防锈颜料缓蚀剂的研究

33 有机金属脂缓蚀剂

34 有机金属脂缓蚀剂 2% 有机缓蚀剂 A 80μm 2% 有机缓蚀剂 B 80μm 不含有机缓蚀剂 125μm 370 小时盐雾试验

35 锌粉腐蚀的微观形貌 SEM (a) 试验前 (b) 试验后 4 个腐蚀循环试验 (5% NaCl solution, 270 min. and drying (35% RH, 40 C, 90 min). Ji Hoon Park Republic of Korea Progress in Organic Coatings 74 (2012) 25 35

36 各种改性锌粉的微观形貌 ZP1 (a), ZP2 (b), ZP3 (c), ZP4 (d) after 4 cycles of corrosion test,salt spray (5% NaCl solution, 270 min.) and drying (35% RH, 40 C, 90 min).

37 牺牲型防锈颜料 -- 镁粉 A1 5%, Mg 95% Al 9.5%, Mg 90.5%

38 盐雾试验 2000hrs

循环腐蚀试验 - ProhesionTM (ASTM D5894-96) NDSU Mg-Rich primer Hybrid N3300 at

39 循环腐蚀试验 - ProhesionTM (ASTM D ) NDSU Mg-Rich primer Hybrid N3300 at 50% PVC with topcoat at (a) 0-h, (b) 1200-h, (c) 3000-h,(d) 4800-h exposure.

40 含镁锌粉 Particle shapes 74 wt% zinc. Micro structure 74 wt% zinc. FIB-SEM 74 wt% after 3000 h salt spray test P. Plagemann et al. / Progress in Organic Coatings 76 (2013)

41 3000 小时盐雾试验

42 无铬铝材防腐涂料 2000 hours filiform corrosion (EN 3665) test hours neutral salt spray (ASTM B- 117) Peter Visser European Coatings JOURNAL

43 普通云母氧化铁和微粉化云母氧化铁 IMO 的 SEM 图 100 % 小于 100 μm, 63 μm 的筛余率 5-35 % KMI 公司 IMO 的光学显微镜图 98% 小于 40 μm

44 微粉化云母氧化铁的应用 ISO 循环腐蚀试验. 富锌涂料用 MIOX Micro 40, 代替 50% Zn

45 自修复防腐涂料自修复涂料是一种新型智能涂料 ; 通过修复剂的释放, 在开裂和破损处修复涂层, 保持涂层的完整性, 涂层继续具有保护性和功能性将在防腐涂料中很好的应用

46 自修复防腐涂料的性能普通涂料自修复涂料

47 聚苯胺防腐涂料机理聚苯胺使金属表面钝化聚苯胺与金属形成化合物, 使电位上升阳极保护作用屏蔽作用

48 聚苯胺防腐涂料的性能 epoxy + PAni-EB and epoxy + Zn 3 (PO 4 ) 2 before and after 120, 240, 480 and 720 corrosion cycles.

49 学术界工业界

50 谢谢 Q&A? 50

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<4D F736F F D20B5DBD4B4D0C2B2C4B2FAC6B7CBB5C3F7CAE9A3A8554CB1EAD7BCA3A9> P/N: 品名 DY-U-001:UL80 105 PVC 电线绝缘料 ( 通用型 ) 适用于标准额定耐温等级 80 105 的 PVC 电线绝缘材料 ( 绝缘厚度大于 0.76MM, 导体截面积小于 20AWG 规格的电子线请选择 DY-U-008 专用型 ) 产品符合欧盟 ROHS 2.0 REACH 等环保要求 Volume resistivoty 体积电阻率 Ω.m 1.0 10 11