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环保型防腐涂料将成市场新趋势

发布时间:2020.12.24    点击数: 20417

       防腐涂料已成为涂料领域的重要生力军,在人们的生产生活中发挥着越来越大的作用,发展前景可观。但传统产品逐渐改进完善,新的产品不断研发问世,要适应防腐市场和环保法规发展中新的标准和要求,防腐涂料行业尚需积极进取,持续创新。

       随着石油煤炭等不可再生资源的日益短缺,人们的环保意识不断提高,相应的涂料行业也逐步向环保和节约资源的方向发展。
       20世纪中叶之前,溶剂型涂料广泛应用于各类建筑、工业制品以及钢铁的涂装和防腐保护,造成大量VOC(volatile organic compounds,即挥发性有机化合物)排入大气,使空气和水受到严重污染,对人体的健康带来不利影响。上个世纪70年代两次中东石油危机给人们敲响了警钟:地球已不堪重负!为此,在涂料行业开始限制溶剂型涂料的使用,逐步推出水性涂料、辐射固化涂料、无溶剂涂料、高固体份涂料等,其中水性涂料以其优秀的环境友好性和使用安全性成为业界研究的热点。
要防腐涂料更要环保涂料
      水性涂料,顾名思义,主要依靠水来作为分散剂,添加成膜物质、颜料、填料以及助剂。与传统的涂料相比,水性涂料大大降低了有机溶剂的用量或基本上消除了有机溶剂的存在,符合环保要求,而且水性涂料生产施工安全,不可燃、无(或降低)毒性、无(或降低)异味,从而得到越来越广泛的应用。
       防腐涂料中的成膜物质又称为基料,是使涂料牢固附着于被涂物面上形成连续薄膜的主要物质,是构成涂料的基础,决定着涂料的基本性质。
       涂料的成膜物质既可以是热塑性树脂,也可以是热固性树脂。常用做成膜物质的树脂有醇酸/聚酯树脂、酚醛/氨基树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、乙烯基树脂等。
      根据涂料中树脂基料的性质,干燥成膜可以分为物理干燥和化学干燥。前者主要是靠溶剂的挥发和分子链缠结成膜;后者则是在室温或高温下化学交联反应形成三维网状结构(热固性涂料)成膜,这些交联反应或是通过树脂中不饱和基团的自动氧化或是基团之间进行缩聚反应来实现的。溶剂型涂料的物理干燥过程主要依靠自身溶剂的挥发而干燥成膜。
       而水性乳胶涂料是聚合物粒子在水中的分散体系,在成膜过程中,分散介质挥发的同时产生聚合物粒子的接近、接触、挤压变形而聚集起来,最后由粒子状态的聚集变成为分子状态的凝聚而形成连续的涂膜。
       以海洋防腐涂料(无机保护层)为例,涂料溶液是由无机聚合物螯合成膜溶液,已硅氧基—Si—O—Si—键为基础,嫁接有机烷基侧链作为辅佐,再以羟基为端链螯合的防腐成膜物,该键对硅原子上连接螯合的羟基、烷基有很好的三元协同效应,水性溶液稳定性强,减轻了对高聚物内部的影响,成膜物更致密,附着力强。
      涂料中助剂的添加量不多,但是作用却不容忽视,用来改善涂料某一方面的性能。如分散剂、乳化剂、消泡剂、润湿剂等用来改善涂料生产过程中的性能;防沉剂、防结皮剂等用来改善涂料的贮存稳定性等;流平剂、增稠剂、防流挂剂、成膜助剂、固化剂、催干剂等用来改善涂料的施工性和成膜性等;防霉剂、UV吸收剂、阻燃剂、防静电剂等用来改善涂膜的某些特殊性能。
近几年防腐涂料在国民经济建设中发挥了越来越重要的作用,我国防腐蚀涂料市场出现了喜人的局面,其生产规模不断地扩大。涂料行业掀起了一股水性化热。有关各种高性能水性重防腐涂料研制成功的报道层出不群。2006年水性重防腐涂料的使用量只占底漆的5%;而近年来,水性防腐涂料无论在数量上,还是在类型品种上,都有很大的增长。
 
防腐环保趋势下涂料的应用主要包括:
01无公害高性能的
防锈颜填料的应用近几年来,我国已逐步淘汰了含Hg、Cr、Pb等重金属化合物的防锈漆,推广无毒的磷酸锌、磷酸铝等防锈颜料。如目前我国有80%以上的重防腐涂料生产厂家能生产高固体份的环氧磷酸锌涂料。既能作底漆、中层漆,也可以作室内钢结构面漆,用途十分广泛。
 
02环保型涂料树脂的改性与替代
在20世纪90年代,氯化橡胶是钢结构的主要面漆,占有60%以上的份额。氯化橡胶涂层耐水、耐大气老化、防腐蚀性能好,而且单组分施工,综合性能优异。但由于在生产氯化橡胶的过程中,使用的CCL4会破坏大气臭氧层,国内涂料厂家开始减少了氯化橡胶漆的生产。又因环氧沥青底漆含有苯丙笓致癌物质,在钢管桩、埋地管道上也逐步减少了应用数量,替代的是3PE环氧粉末涂料和聚脲弹性体,它们均是环保型产品。
 
03提高固体份含量是重防腐涂料的工作重点
我国的涂料、涂装行业是全国第二大VOC排放源。2009年全国850万吨涂料中,溶剂型涂料占60%以上,每年直接排放大气的有机溶剂约130万吨以上,不仅污染环境,而且浪费大量资源。VOC较高的普通涂料约占一半左右的份额。提高重防腐涂料的固体份含量,减少VOC是重防腐涂料的主攻方向。
 
04重防腐涂料的水性化
近几年来,涂料行业掀起了一股水性化热。重防腐涂料也不例外,2006年水性重防腐涂料使用量只占底漆的5%,而近年来,水性重防腐涂料无论在数量上,还是在类型品种上,都有很大的增长。
 
05低表面处理涂料的应用
低表面处理涂料是近年来发展起来的新型重防腐涂料,它的主要优势是环保、节能。具体体现在:可以用在手工或动力工具打磨后的钢结构表面,减少了喷砂、抛丸对人体和环境的污染;可复涂在高压水喷射除锈后,有闪锈的钢材表面;可以复涂在环氧、聚氨酯醇酸等旧涂层上,配套性能良好,对钢结构旧涂层的维修和升级起到了积极作用。
       开发环境友好型重防腐涂料是许多发达国家正在积极探索的项目,这在我国更是一个新兴的产品领域。防重腐涂料在国家政策的推动之下,能较早与国外相关研究领域接轨,环境友好型的绿色高效产品已经得到了广泛应用。水性工业涂料在绿色重防腐的号召之下得到了推广应用,水性工业防腐涂料在工业领域的使用正在不断增加。
来源:涂料市场

 

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