防腐涂料的“绿色化”

全世界每年因腐蚀造成的经济损失约为10000亿美元， 是火灾、 风灾和地震造成损失的总和。防腐涂料作为最有效、 最经济、 应用最普遍的防 腐方法， 受到国内外广泛地关注和重视。工业防腐涂料是涂料的重要分支。受环保法 规对有机挥发物质及有害空气污染物的限制等因 素的影响， 世界防腐涂料工业在不断提高性能的 同时正迅速向“绿色化”发展。

近十年来，随着全球性环境污染的加剧、能源的匮乏和社会公众对环境保护及人类可持续发 展的日益关注，人们开始对造成环境与生态恶化的主要元凶——化学和化学工业提出质疑。“绿色”涂料的研究和应用主要是围绕化学反 应、 原料、 催化剂、 溶剂和产品的 “绿色化”而开展的。这也是对传统的先污染后治理的化学工 业的挑战和革命， 是从源头上防止污染的新理念， 是解决环境与生态困境的必由出路。化学研究和 化工生产中经常采用有毒、 有害的原料， 如剧毒 的光气、 氢氰酸、 苯类、 醛类等原料和 中 间 体。它们严重地污染环境， 并危害人类的健康。采用 无毒、 无害的原料是 “绿色” 涂料的一项重要任务。通过选择催化剂， 可以提高反应的选择性， 并避免副产物的生成， 提高原子的利用率， 减少 有害物质对环境的排放。致力于开发无溶剂存在 下的反应， 如固态反应；开发和应用无毒、 廉价、 不危害环境的水介质体系；以超临界流体做介质 的反应将成为 “绿色” 合成工艺的重要途径。采 用新的工艺、 新的原料、 新的配方， 合成新的对 人类和环境无毒、 无害的 “绿色” 产品是“绿色” 化学的最终使命和终极目标。

在防腐涂料领域中，最为引人关注的是海洋船舶涂料、 集装箱涂料和工业防腐涂料。20 世纪 90 年代， 作为劳动密集型产业， 集装箱产业由日 本转移到韩国， 再转移到我国。目前，我国已占 有 90%以上的市场份额；继深圳海虹以后， 以中 远关西、中涂化工、KCC 为主体的集装箱涂料生 产基地， 满足了 200 万箱 ／a 以上的需求。与此同时，世界造船和修船业完成了向东亚的转移， 相 应的船舶涂料生产开始向东亚， 尤其是我国转移。据预测， 以船舶涂料为主的我国海洋涂料市场， 其需求量以每年 30%的速度增长。

随着环保概念的加强， 一批新型绿色化、功能性涂料逐步开发成功，并得到市场的认可。无 毒无害目前已成为涂料新产品的追求。非环保的 溶剂型木器漆是污染室内空气的主要元凶之一，而近来一种用于家具的水性木器环保漆应运而生， 它以水为介质， 无毒无味、无环境污染，而且漆膜平滑光亮， 使户主避免了传统木器漆刺鼻气味。另一种不含甲醛挥发性有机化合物， 排放指数低 于 “国标” 和 “地标” 的新型环保涂料也在京城 热销， 这一拥有国际 ISO14001、 欧洲 EMAS 及芬 兰 M1 环保标准证书的产品， 特别以其通过指标 要求极其苛刻的芬兰 M1 标准而受到信赖。

1.多功能涂料

多功能涂料功能也越来越走向全面， 防 水、 防火、 防潮、 防霉、 防腐、 防炭化等多 种 性 能， 使涂料成为家居卫士。 多功能涂料的新品还有防虫、 防 霉 涂 料。一些添加高效、 优良， 且对人体无害的防虫、 防 霉剂的涂料， 近年来从国外步入市场， 尤其在食 品工业的建筑工程上有着良好的市场。

2.POR-15 系列防腐涂料  

POR-15 系列防腐涂料是由底漆、 多种面漆、高温漆、 各类金属表 面处理剂、 粘结剂、 修补膏等组成的一个完整的 防腐系统，是金属、 非金属 （混凝土、 木材、 玻 璃钢等） 最好的抗腐蚀保护剂。这种涂料早期应 用于航天、军工领域， 近年来向化工、 冶金、 油 气勘探、 汽车、 船舶、路桥、工业机械、污水处理、 工业地坪等工业及民用领域推广， 并向海外 市场拓展。POR-15 系列防腐涂料在海外被称为 “永久防锈”， 具有优良防腐性能， 带锈作业的特 点， 无毒环保的优良品质， 较高的性价比， 受到 业界关注。

3.聚苯胺涂料

近年来导电聚合物的迅速发展，给金属腐蚀 和环境保护问题的解决带来了新的转机。一般认 为， 导电聚合物促使金属和聚合物界面上形成钝 化层，从而减缓腐蚀， 使金属得以保护。在各种 导电聚合物中，聚苯胺 （PANI） 因其原料易得、合成简单等诸多优点， 已成为最有应用前途的导 电高分子之一。  

4.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。环氧树脂以其易于加工成型、固化物性能优异等特点而被广泛应用，通过环氧结构改性、 环氧合金化、 填充无机填料、膨胀单体改性等高性能化后可以制成防腐涂料。环氧树脂涂料有优良的物理机械性能。最突出的是 它对金属的附着力强；它的耐化学药品性和耐油性也很好， 特别是耐碱性非常好。

5.聚氨酯涂料

聚氨酯涂料是以聚氨酯树脂为基料，以颜料、填料等为辅助材料的涂料。聚氨酯涂料对各种施工环境和对象的适应性较强，可以在低温固化，可以在潮湿环境和潮湿的底材上施工，并且耐石油的性能突出。聚氨酯涂料的主要缺点是有较大的刺激性和毒性。

6.不锈钢粉末涂料

不锈钢粉末是最近几年发展起来的金属颜料，由于其具有不活泼性， 特别是在高温强蚀环境中 的防护性极好，所以既可用来作为主要颜料， 也可作为复合颜料的一部分， 与粘合剂组成防护性 涂料。研究发现，通过极化方法可以实现不锈钢 颜料与环氧树脂的最优化组合，生成的粉末环氧 涂料可以弥补环氧树脂表面耐磨性差的缺点，从而可以直接用于露天环境。

7.鳞片树脂涂料

金属及某些无机化合物经用物理或化学的特 殊方法处理后，使其呈一定大小粒径、 微厚的薄 片， 工程上称之为鳞片。以鳞片为填料，合成树 脂为成膜物质 （粘合剂）， 再加其它添加剂， 可制 成耐腐蚀材料。鳞片树脂涂料有下列共性：抗渗透性好；收缩性小；抗冲击性、 耐磨性好。目前已有像玻璃片、云母、 耐蚀金属片、有机材料等 鳞片树脂涂料。

8.无机富锌类涂料

无机富锌涂料有水性和溶剂型两类。前者是 以硅酸钠为基料，后者是以正硅酸乙酯为基料。正硅酸乙酯可溶于有机溶剂。涂刷后，溶剂挥发 的同时， 正硅酸乙酯中的烷氧基吸收空气中潮气 并发生水解反应， 交联固化成高分子硅氧烷聚合 物。由正硅酸乙酯与锌粉制成的富锌涂料中， 锌 粉具有阴极保护作用， 所以该涂层有好的耐热性、 耐磨性和耐溶剂性， 同时有强的防锈性。

9.改性环氧和聚氨酯预聚物高固分涂料

普通防腐涂料中一般含有 40%左右的可挥发 成分，它们绝大多数为有机溶剂， 在涂料施工后 会挥发到大气中去， 不仅造成涂层缺陷，难以满 足防腐要求， 而且也污染了环境。因此提高涂料 的固含量， 降低其可挥发组分，成为涂料开发新 的发展方向。目前， 国外已研制出固体质量含量 很高（达 95%）的防腐涂料。该涂料性能优越， 已 在油气田及水电工业中得到应用， 并取得很好效 果。采用改性环氧和聚氨酯预聚物制备的高性能、 高固体分涂料的固含量达 97%， 涂料一次涂敷厚 度在 150 μm 以上。同等条件下， 涂层中针孔数 量比普通防腐涂料少 2／3 以上。另外，它与普通 防腐涂料相比有以下优异性质：可挥发成分含量 极小， 高压下抗渗透性强；固化时间短，涂层光 滑致密， 抗冲击强度好；具有良好的抗流挂性质， 施工工艺性能较好。

目前防腐涂料正沿着高性能 、 高 效 率 、 低 能耗和低污染的方向前进， 未来几年船 舶 涂 料、 石油钻采平台与集装箱涂料， 化工用防 腐 涂 料， 铁 路、 公路桥梁及钢结构防腐涂料， 城 市 基 础 设施用涂料仍是市场热点。国内防腐涂料企业 应不断加强专业水平， 提供优质的产品和完善 的 服 务， 从而为我国的防腐蚀市场作出更大的 努力和贡献。