海洋防腐涂料的种类

 海洋工程中钢结构的腐蚀种类多样：电偶腐蚀、空蚀现象、磨损腐蚀和冲击腐蚀、析氢腐蚀、吸氧腐蚀等。

应用较多的重防腐涂料主要有：环氧类防腐涂料、氟碳防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料、橡胶防腐涂料、有机（无机） 硅类树脂涂料、聚脲弹性体防腐涂料、玻璃鳞片类重防腐涂料和有机（无机） 富锌涂料（表1） 。

下面对这几种应用最广泛的防腐涂料进行简要介绍：

 3.1

环氧类防腐涂料

环氧类防腐涂料以环氧树脂为主体，与颜料、催干剂、助剂等调制而成。环氧树脂涂料性能优异：高附着力、高强度、耐化学品和耐磨性是目前海洋重防腐领域应用最早、范围最广的重防腐涂料种类之一。

环氧类防腐涂料种类繁多，主要分为双酚A环氧树脂和酚醛环氧树脂两大类。双酚A 环氧树脂（如图1） 分子结构中含羟基、醚键和环氧基团，与基底粘附力强；苯环使树脂具有较强的机械强度和耐磨性；涂膜后耐酸碱性、耐腐蚀性和耐化学品性能优异；常温固化、施工方便，固化收缩率低，无挥发性物质产生，绿色环保。

酚醛环氧树脂，因含较多的环氧基团，耐腐蚀性能和粘附力更强；固化交联度更大，致密性更强，同时具有酚醛树脂的耐高温和耐腐蚀性能。但环氧基团的增多使脆性增大，影响了其应用范围。以双酚A代替苯酚合成双酚A酚醛环氧树脂（如图2） ，游离酚含量低，分子量分布窄，双酚A的引入使树脂力学性能更强，收缩率更低，环氧基团的增多使粘附力极强，柔韧性、热稳定性、绝缘性、耐水耐腐蚀性等性能更优异。

通过填料等手段改性环氧树脂，可以拓展其应用范围。

Ghaffari 等以双官能团硅烷作改性剂，通过红外光谱和热重分析等分析方法，对环氧复合材料中悬浮纳米填料和涂层性能进行研究，研究表明改性剂使悬浮纳米填料的分散效果更好，加入质量分数0.5%的改性悬浮纳米填料后，涂层在浸泡期内效果明显。

Paula 等对水性环氧树脂的微观结构展开分析，结果表明涂层表面的平均针孔大小与氯化物的渗透性有很好的相关性。

刘江涛等分析了水性改性胺环氧固化剂与液体环氧树脂配比，填料、助剂的选择等问题，结果表明环氧基团胺氢当量比为1：1，颜料、非离子与阳离子润湿剂配合使用时，制成的漆膜力学性能和耐化学性能优异。

Mukesh 等以腰果酚代替双酚A合成新型环氧树脂并进行红外光谱和核磁共振谱的表征，结果表明：新型环氧树脂腰果酚只需原来环氧树脂中双酚A使用量的40%~60%就能达到相同的性能。

 但目前这些改性方法只能改善树脂某一特性，在面对复杂的海洋腐蚀环境时，应用优势并不明显。

根据不同的使用领域，通过与各种树脂和填料等混合，再结合物理和化学改性的方法研制水性化或高固体化环氧类防腐涂料是其发展方向，比如我们以双酚AF代替双酚A合成酚醛树脂，再对其进行环氧化，得到的含氟环氧树脂，不但对基底具有优异的吸附性能，而且极大的提高了环氧树脂的防腐性能，在海洋防腐领域优势突出。

涂料性能的优劣依赖于树脂的特性，还包括改性剂的研发，涂装工艺的优化等也是以后环氧类防腐涂料的科研方向。

3.2

氟碳防腐涂料

 氟碳防腐涂料以含氟树脂为主要成膜物质，氟原子电负性大、半径小，C-F 键键长短、键能强、极化率低，这类涂料表现出超强的耐候性、耐热性和耐化学品性，具有优异的自清洁性能、防污性能和超强的耐腐蚀性能。以1965 年美国pennwalt 公司推出PVDF （聚偏二氟乙烯） 用作建筑涂料为标志，氟碳树脂开始了在防腐领域的应用。

1982 年旭硝子公司开发出FEVE （氟烯烃-乙烯基醚共聚物） ，实现了常温固化，极大拓展了氟碳涂料的应用领域。氟碳涂料从二氟化型到三氟、四氟化型，从高温固化到常温固化，再到水性氟碳乳液树脂被应用于氟碳涂料中，逐步形成品种多样、应用广泛的氟碳涂料体系，应用领域得到极大拓展。

近年来，通过对氟碳涂料进行不同方式改性或多种涂料混用手段，来优化含氟涂料的性能，拓展了其应用领域。

Lu 等在氟碳涂料中掺杂不同量的锐钛型TiO2纳米粒子，测试涂层性能，结果表明氟碳涂料中加入的TiO2纳米粒子，得到的涂膜具有更好的耐热、耐候性以及优异的自清洁性能。

Kim等采用低温喷雾涂层的方式喷涂水溶性氟碳密封材料，该材料显示出很高的腐蚀电流密度和耐腐蚀性。

LL'darkhanova 等使用碳纳米管和....