摘要：从海洋用粉末涂料高性能要求出发，结合相关涂层标准及表面处理方法，并对其他科研工作者的工作进行了归纳，介绍了海洋用粉末涂料产品的性能要求。

 

引言

 

海洋占地球表面70%的面积，世界贸易中90%以上的货物依靠海洋运输。加上海洋石油工业的发展，对海洋防腐材料的要求及需求越来越高。这些内在原因与外部原因促进了海洋防腐材料的发展海洋环境是非常苛刻的腐蚀和污损环境,因此腐蚀和污损一直是海洋防腐材料面临的主要问题。腐蚀和污损问题的发生会对海洋用材的正常运行和使用性能造成严重影响，因此海洋用材需要高性能涂料对其进行防护。针对海洋特殊的环境，喷涂在海洋用材的涂层，其耐候、腐蚀、抗菌、耐刮擦、耐盐等性能需要大大增强。近年来海洋用粉末涂料产品的开发及研究层出不穷。但是相比于国外，我国在其方面的研究还是大大的落后于国外。故在海洋用粉末产品的研究上，我们还需下苦工。本文归结了近年来针对海洋防腐与耐盐雾方面的研究进行了归结。

 

1、海洋用涂层性能检测标准文件

 

在海洋如此恶劣的环境下，为了减少材料资源的浪费，人工财力的浪费。在针对海洋用材的保护这个问题上，我们需要做到全方面、高质量的满足。在海洋用材的保护涂膜上，我们一般执行ISO12944、NORSOKM501、NACE SP0108、ISO20340这几个标准。

ISO12944是国际化组织ISO在1998年推出的《Corrosion Protection of Steel Structures by Protective Paint Systems》 (钢结构防护涂料系统的腐蚀保护)的一个全球防腐蚀的研究的公认标准。此标准划分了涂层的耐久性，划分了大气腐蚀环境，提供了设计考虑，说明了海洋用材的表面类型及表面处理，推荐了腐蚀环境可以采用何种涂层体系，提供了实验室性能检测的方法及其评判标准，规定了涂装的工作实施和监管。ISO12944；2017是钢结构涂层防护行业应用最广泛，接受程度最高的标准之一。此标准同样适用于海洋用粉粉末涂料的钢结构腐蚀性能检测。

NORSOKM501《海上平台表面处理及防护涂层》标准是由挪威石油工业领域经广泛参与而制定的。此标准规定了海洋涂层的选择及施工工艺，规定了基材的处理及涂层的厚度性能要求。

NACE SP 0108《防护涂层对近海结构的腐蚀控制》，此标准适用于腐蚀控制的代表、涂装施工方及涂料制造商，叙述了涂层材料，涂层测试协议、涂装施工、质量保证及其修补方法。

ISO 20340《海上平台及相关结构防护涂层体系的性能要求》此标准在明确的对海洋平台及其相关结构防护涂层需要达到的性能要求以及相对应的试验方法。

 

2、底材前处理工艺及涂层性能检测标准概述

 

2.1 底材处理

 

在ISO12944-4：2017版中明确要求各种底材需进行的表面处理。

 

2.1.1 热浸镀锌钢

 

锌层采用非金属磨料进行扫射喷射处理，在扫射喷射清理后，锌层应为连续的，没有机械损坏。镀锌表面没有会损害防腐蚀涂层耐久性的附着杂质。经扫射喷射清理后的表面应具有均匀的暗淡外观。

 

2.1.2 热喷涂金属面

 

采用扫射清理或其他合适的方式去除糙化表面，去除灰尘，确保后道涂层能牢固附着。

 

2.1.3 电镀锌和粉末镀锌面

 

附着不牢的电镀锌或粉末镀锌涂层应该被去除，电镀锌或粉末电镀锌表面的污染物应被去除，采用专用的的清洁剂、热水、蒸汽清洗或化学方式处理，然后采用惰性砂或其他经证实的适用材料进行扫射喷射清理。

 

2.1.4 其他涂漆面

 

表面的污染物应被去除，采用专用的的清洁剂、热水、蒸汽清洗或化学方式处理，然后采用惰性砂或其他经证实的适用材料进行扫射喷射清理。

在NORSOKM501中规定在首次涂漆施工之前，待涂装表面必须清洁、干燥、没有油脂，并且具有技术规格书所要求的表面粗糙度和清洁度。喷射清理后，灰尘和磨料等必须要从表面去除，表面残存微粒数量和大小不得超过ISO 8502-3中等级2的规定。清理后表面的可溶性杂质的含量，按ISO 8502-6 标准用蒸馏水萃取后测试，电导率不得超过相当于依照ISO 8502-9 测试20 mg/m² NaCl含量时的测试值。

 

2.2 涂层性能要求

 

在ISO20340中明确要求涂层的耐盐雾老化性能，附着力性能，耐阴极剥离性能及浸海水性能。

 

2.2.1 涂层最低性能要求

 

ISO20340中要求附着力性能如表1。

 

2.2.2 耐阴极剥离与浸海水试验

 

ISO20340中要求耐阴极剥离性能与浸海水性能如表2。

 

2.2.3 涂层的耐盐雾老化性能

 

根据ISO20340中的试验方式：在每个测试面板上绘制一条划线以确保充分暴露于测试的所有元素。划线应该采用机械方法(如采用一种一个带有钴槽钻头的钻床的机械)。划线至少长度50 mm，宽度2 mm，距任一长板边的距离大于12.5 mm，距任一短板边的距离大于25 mm。划线应完划透油漆涂层直至碳钢底材。划线要和板面垂直。在热浸镀锌和热喷涂金属涂层上，划线应完全通过油漆涂层和金属层直至碳钢。进行暴露循环持续一周(168 h)试验包括：

(1) 72 h的紫外线和水的暴露，依照标准 ISO 11507：2007，条件如下：ISO 11507：2007中的方法4 h紫外线照射(60±3 ℃)和4 h冷凝(50±3 ℃)交叉进行。II 型紫外灯(UVA 340 nm)见 ISO 11507：2007 中 5.1.2 条。 

(2) 72 h盐雾试验，依照标准 ISO 9227。

(3) 24 h低温暴露试验(-20±2)℃。按以上循环步骤循环25个循环后须达到腐蚀平均值小于3 mm。

 

3、海洋用粉的防腐蚀、耐盐雾研究进程

 

基于海洋用材的使用环境，对其必须采取防腐蚀保护措施，其防腐等级需远高于其他普通防腐粉末产品。粉末涂料行业也对其进行了许多实验。2013年邢世波[5]等人研究了重防腐环氧富铝镁锰稀土纳米涂料，得到了在海洋大气环境中耐腐性能优秀,使用寿命长,可应用于海洋大气环境的钻井平台、桥梁等钢铁构造物的重防腐涂料。2014年南京航空航天大学的姚正军和杜咪咪[6]用锌粉，铝粉，石墨烯，乙撑双硬脂酰胺，三甲基六亚甲基二胺助剂加入环氧体系的粉末涂料中，得到了可长期保护钢结构各类腐蚀介质的侵蚀,无毒、无污染、耐盐雾、附着力强、耐冲击性强的粉末涂料。2017年佛山市涂亿装饰材料科技有限公司的史英骥[7]将石墨烯加入到户外配方中，得到了既耐候又具有防腐性能的海洋用粉，对沿海地区的金属防腐涂料的技术升级有了极大的推动。虽然已有这么多先驱人事做出了研究，但是在海洋用粉的研发上还是远远不足，未来我们需更努力。

 

参考文献：

 

[1] ISO 12944 paints and varnishes corrosion protection of steel structures by protective paint systems［S］． Geneva: ISO，1998．[2] NORSOK M501 surface preparation and protective coating.[3] NACE SP0108 corrosion control of offshore structures by protectivecoatings． Lexas: NACE International，2008．[4] ISO 20340 paints and varnishes performance requirements for protectivepaint systems for offshore and elated structures.[5] 邢士波，,李晓刚，,李丽，崔国华， 董超芳，杨体绍. 一种海洋

 

重防腐环氧富铝镁锰稀土纳米涂料及其制备方法 [P].中国专利：CN103254726A，2013-08-21.[6] 姚正军, 杜咪咪.一种海洋环氧富锌防腐粉末涂料及其制备方法 [P].中国专利：CN104087125A，2014-10-08.[7] 史英骥. 一种含石墨烯的耐海洋气候的粉末涂料及其制备方法 [P].中国专CN106905822A，2017-06-30.

 

来源：2023粉末涂料与涂装第二期

 

作者：文 / 邹良木 卓顺坪 ( 福建万安实业集团有限公司 )

 

 

来源：涂料工业

关键词： 粉末涂料