船舶涂料用于船舶及海洋工程结构物各部位，满足防止海水、海洋大气腐蚀和海洋生物附着及其他特殊要求的涂料的统称。无溶剂环氧涂料作为一种不含挥发性有机溶剂、固体含量极高的液体高性能环保涂料， 大大降低了溶剂滞留的可能，在成膜后慢性挥发的物质少， 对密闭空间空气质量的保障提供了可能。作为一种新型高性能环保涂料， 它在船舶、核电、油料、化学仓储、供水等领域的防腐得到较好的应用。其中， 特别在船舶的应用日趋广泛， 正在船舶应用领域赢得越来越广阔的前景。
 

1 造船工业对环保重防腐涂料的需求

常规防腐涂料是在一般条件下， 对金属等起到防腐蚀作用， 保护有色金属使用寿命； 重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言， 能在相对苛刻腐蚀环境里应用， 并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。我国重防腐涂料产量年均复合增长率在18%左右。根据国家的规划，未来5 年部分常规防腐涂料生产能力转向重防腐涂料， 并使防腐涂料产量增长速度保持在15%左右。2013 年我国涂料产量为1 303 万t， 其中与海洋相关的涂料大约占到1 ／ 10， 也就是130 万t。海洋涂料的均价在3.5 万～4 万元／ t， 因此， 可以估算出2013 年海洋涂料总市场规模已接近500 亿元， 其中海洋防腐涂料占据了较大的比重。海洋船舶处于海洋环境中， 长期浸泡在海水中， 经常受到海风和海洋大气的腐蚀， 受高含盐量、高温、高湿的影响， 以及海洋生物的附着而产生污损， 给船舶带来极大地危害。它一方面会增加船体自重和摩擦阻力， 从而降低船舶性能，增加燃料消耗； 另一方面会加速船体腐蚀， 缩短船舶使用寿命。据统计， 海洋生物污损为5%时的阻力相当于洁净表面的2 倍， 燃料消耗增加10%。由此所引起的腐蚀， 需花费大量的人力物力， 进行频繁的周期性维护， 造成巨大的经济损失。所以， 开发新型、高效、经济的对海洋无污染的防污技术， 对提高船舶使用寿命， 节省开支等方面具有很大的现实意义。

船舶涂料， 从字面上的理解， 就是用于船舶、海洋工程的整体或局部构件涂覆的特殊涂料， 主要用于防止海水、大气、海底生物的侵蚀或满足其他特殊功能的一种涂料。20 世纪80 年代， 我国船舶涂料随着造船工业的兴起而蓬勃发展。随着世界造船产业向东亚迁移， 我国造船产业逐渐成为工业制造较为重要的组成部分， 船舶涂料伴随着船舶制造业有了大幅度的增长。

由于无溶剂环氧树脂类涂料具有优异的防腐蚀性能， 因此造船工业中使用的涂料85%以上为环氧涂料， 有些船舶几乎全部采用环氧涂料。目前， 我国各类船舶的防腐涂料还大多采用传统的溶剂型涂料。涂料所挥发出的有毒有害的有机溶剂在全封闭的船舶内会直接影船员的身体健康。据介绍， 近年来国外各主要船舶涂料公司都在研发生产无溶剂环氧涂料。如世界著名的涂料公司美国Sigma 涂料公司已研制生产出无溶剂船舶涂料系列产品， 广泛用于船舶防腐涂装保护。其中，双组分无溶剂环氧防腐涂料， 由双酚环氧树脂、胺类低粘度固化剂和其它助剂等组成， 具有良好的防腐耐磨、耐化学品、耐污、耐盐雾、耐冲击等性能， 适用于船舶表面涂装， 能有效改善密闭舱室空气质量和船员身体健康。
 

2 船舶环保重防腐涂料的结构、性能特点和涂装施工

2.1 结构与性能特点

在自然界， 金属腐蚀的发生是一种很普遍的现象。控制船舶的腐蚀是一件非常重要的工作，直接影响船舶的坞修周期和修理费用。因此， 要积极采取各种防腐措施， 尽量减少腐蚀所造成的损失。船舶防腐类型一般可分为涂料保护型和阴极保护型。

船舶涂料是船舶底漆、船底防锈漆、船底防污漆、船舶水线漆系列、船壳及上层建筑用漆、各类船舶舱室用漆———压载水舱漆、油舱漆、饮水舱漆、干货舱漆等一系列油漆组成的。

车间底漆包括： 酚醛改性磷化底漆、环氧富锌底漆、正硅酸酯锌粉底漆等。
防锈底漆包括： 磷酸锌防锈漆、锌黄防锈漆、红丹防锈漆、其他防锈漆。

我国货油舱漆主要采用纯环氧涂料和环氧沥青涂料。这两种涂料都具有良好的耐油性、耐化学品性和耐水性， 能满足货油舱的耐油性和耐海水性要求。但由于涂装道数多， 对于通风困难的舱室施工比较麻烦。为了减少涂装道数、简化施工工序、减少环境污染及对人体的危害， 有必要开发厚膜型货油舱涂料。压载舱处于舱室内高温、高湿和海水的严重腐蚀环境， 加上舱室结构复杂，使得压载舱的防腐蚀涂层很容易在较短时间内发生裂纹、剥落和失效， 进而引起船体结构腐蚀。

由于压载舱的结构特点， 其周期性维护非常困难，因此要求压载舱涂料具有长效的可靠使用寿命。船舶涂料具有良好的附着力、较好的耐水性、耐化学品性和耐磨性， 性能卓越。船舶防腐漆能在苛刻条件下使用， 并具有长效防腐寿命。防腐漆在化工大气和海洋环境里， 一般可使用10 年或15 年以上， 即使在酸、碱、盐和溶剂介质里， 并在一定温度条件下， 也能使用5 年以上； 厚膜化，质量好， 价位合理是船舶防腐漆的重要标志； 船舶漆附着力强， 涂层与基体结合力强； 船舶漆高效方便， 施工简便。选用的船舶涂料必须符合规定的技术条件， 不合格的涂料不允许用于施工。

2.2 涂装施工

开罐前， 应首先检查油漆品种、牌号、颜色和贮存期限等是否与使用要求相符， 稀释剂是否配套。一旦开罐， 就应立即使用。油漆开罐后应充分搅拌均匀， 环氧漆要加固化剂， 彻底搅拌（注意混合时间）， 方可施工。施工时， 油漆如需稀释， 应按油漆厂家的说明加入合适的稀释剂，加入量一般不超过涂料量的5%。

船体涂装的施工方法按下列要求进行： 船体外板、甲板、甲板室外板、舷墙内外、机舱舵桨花钢板以上部位采用喷涂方法进行。对手工焊缝、角焊缝、型材背面、自由边先行预涂， 方可喷漆。其他部位采用刷涂和辊涂方法进行。应严格按照《船体各部分油漆牌号、涂层数、干膜厚度一览表》进行施工。涂漆必须在涂装表面清理符合要求， 经专门人员检查， 船东代表认可后方可进行。

涂漆工具的类型应与所选用的涂料相适应。当改用他种涂料时， 应对全套工具彻底清洗。涂刷后一道油漆时， 应保持前一道涂层表面清洁干燥，其干燥时间通常不少于生产厂规定的短涂装间隔时间。为减少二次表面清理的工作量， 凡焊缝、割口、自由边（自由边要求倒角） 和火工烧损部位（不包括水密试验焊缝）， 应在焊割加工后， 立即清理干净， 用相应的车间底漆补漆。对表面美观要求较高的部位， 应避免涂层产生流挂、积聚等缺陷。
 

3 船舶环保重防腐涂料的种类及施工的安全性

涂料按所含粘结剂种类可分为天然树脂、矿物质沥青和合成树脂三类。船舶漆类广泛采用合成树脂， 主要有醇酸树脂、乙烯树脂、环氧树脂、氯化橡胶、聚氨酯树脂和硅酸酯等。

醇酸树脂涂料的优点是对大气和紫外线的作用稳定， 因而具有优良的耐候性和耐久性， 并具有良好的耐盐水性、可挠性和光泽保持力， 还具有耐脂肪族溶剂性、耐热性和耐冲击性； 但它的干燥时间较长， 不耐酸、碱、醋、酮等。这类漆一般用于室外， 如上层建筑部和外舷部； 也可用于室内， 如住舱、厨房等。

乙烯树脂涂料具有良好的耐水性、耐候性和耐化学品性， 并具有良好的附着力、耐热性和柔韧性， 同时还能与酚醛、醇酸和氨基等树脂混溶，有着良好的配套性。所以， 这类涂料广泛用于船舶涂装， 除常年浸水的部位外， 可用于船舶的其他任何部位。

环氧树脂漆具有优良的耐化学品性、耐水性和耐盐性， 漆膜角质厚实， 附着力强， 机械性能好， 常用于油舱、货舱和船底部等。环氧树脂有纯环氧和焦油-环氧两种。这类漆的缺点是喷涂时环境温度不能太低， 否则就不能固化； 同时， 它在固化后的复涂性也较差。

聚氨酯涂料具有优良的快干性、耐磨性、耐油性、耐水性和耐化学品性， 而且附着力强。聚氨酯涂料有单组分和双组分之分， 其中的双组分漆是需要固化的。这类漆主要用于外舷部、甲板部和各种液舱； 无机锌漆涂层坚韧， 耐磨性好，对多种石油产品和有机溶剂的作用稳定， 所含锌粉具有阴极保护作用。这类漆被广泛用作车间底漆、底漆、液舱漆和甲板漆。

无溶剂环氧涂料的使用， 减少了有机挥发物的排放， 对于个人防护、防火、防爆等安全也起到了无可估量的作用。由于无溶剂环氧涂料只含极少量或不含挥发性的溶剂（如集装箱船使用的这种无溶剂环氧涂料只含不足5%的溶剂）， 它能减少溶剂挥发对空气的污染。无溶剂环氧涂料使造船业执行VOC 的安全标准方面起到了很大的促进作用。现在美国、丹麦和法国都有严格的VOC规定。相信在不远的将来， 对环保日益重视的中国也必将制定出严格的VOC 规定。届时， 无溶剂环氧涂料在中国的大量使用是不可避免的。
 

4 船舶环保重防腐涂料的发展前景

我国船舶涂料是伴随着我国造船工业兴起的，造船业的飞速发展极大地促进了船舶涂料工业的发展。随着世界造船产业向东亚迁移， 我国造船产业逐渐成为工业制造较为重要的组成部分， 而且形成了渤海区、珠三角和长三角的产业布局。船舶涂料伴随着船舶制造业有了大幅度的增长。20 世纪80 年代以来， 世界著名的船舶涂料生产厂商纷纷进驻我国， 几乎都在我国建立了生产基地， 设立销售网络。在大型、多功能船舶方面，外资船舶涂料生产企业， 特别是欧洲船舶涂料公司、日本企业等厂商垄断船舶涂料市场， 占有95%以上的市场份额。我国船舶涂料制造商目前也已具备相当规模和技术实力， 但整体技术水平仍落后于发达国家， 再加上品牌意识不强， 其主要市场为国内小渔船、内河船及国内舰艇等。在今后5～10 年， 在宏观经济快速发展的推动下， 我国船舶涂料和涂装仍将呈现快速发展的趋势。随着现代工业的高速发展， 船舶的现代化、高速化、高效率运输及环境保护方面愈来愈受到人们的广泛关注， 船舶涂料也在不断更新换代。
根据船舶不同的部位， 船舶涂料大体可分为船底涂料， 水线、外舷、甲板涂料， 油舱涂料，饮水舱涂料， 货舱涂料， 压载舱涂料等。船底涂料的质量要求是钢材在海水中的自然腐蚀量降到0.1 mm／ a。附着在船底外部的海生物也会引起航行速度降低， 造成燃料费、清除费的增加， 所以要求船底涂料具有优异的耐海水性和防污性。防污漆是船舶漆的重要产品之一， 是由漆膜中防污剂在一定时间内缓慢地溶在海水里， 从而防止海生物的附着。长久以来， 以有机锡为防污剂的防污漆作为一种实用、有效的防护涂料广泛应用于船舶船体水线以下部位等。但随着有机锡材料在防污涂料中的大量使用， 有机锡对海洋环境的污染也逐渐引起人们的重视。近年来， 我国船底防锈漆生产企业加大研发力量， 环境友好型防污涂料得到快速发展， 以氧化亚铜为主要防污剂的新型无锡防污涂料就是其中之一。水线、外舷、甲板涂料的功能是防护水线、外舷、甲板由于干湿交替作用引起腐蚀， 波浪冲击引起损坏及紫外线照射引起老化。该部位的涂膜应具有良好的耐海水腐蚀性， 优异的物理机械性、耐磨性、耐冲击性和耐候性。由于四氯化碳溶剂对大气层的危害，已被列入限制或禁用之列， 以此类溶剂生产的氯化橡胶涂料也逐渐被限制或禁用。开发取代氯化橡胶的高氯化聚乙烯、热塑性丙烯酸树脂用于水线漆； 开发改性环氧漆、丙烯酸漆、高性能丙烯酸聚氨酯漆， 用于船壳； 开发耐磨性、耐候性、耐化学品性优良的甲板防腐漆是船舶漆发展的趋势。
 

5 船舶环保重防腐涂料的发展趋势

作为船舶主要防护手段之一的涂料， 遍及舰船各个角落。随着世界造船业向大型化发展和环境保护法对海洋涂料工业的影响， 船舶涂料不仅注重防护性， 还必须考虑经济性、节能和与生态环境的适应性， 而且更强调其功能性。
船舶涂料的发展趋势是： 高性能、易施工、经济、节能、环保。目前具体体现在以下几个方面。