船舶中间施工过程用防腐涂料的研制

高原1, 方斌2, 刘华荣3, 海洁4, 张能1, 袁阳1, 陈淼2
（1.海军驻葫芦岛四三一厂军代表室，辽宁葫芦岛125004；2.中船重工719 所，湖北武汉430056;3.哈尔滨化工研究所，黑龙江哈尔滨150020；4.哈尔滨理工大学电工电子教学与实训中心，黑龙江哈尔滨150020）

引言
地球表面的4/5 被海洋所覆盖，海洋环境是十分严酷的腐蚀环境，船舶长期处于这样的环境中，腐蚀极其严重，因此船舶的主要防腐手段是给金属器件施涂防腐涂料。海洋防腐涂料是构成海洋涂料
的基础。根据各种设施的使用环境和要求不同，又衍生出各种系列产品，例如，船舶涂料、海洋工程设施用重防腐涂料等。其中，船舶涂料又分为船底防腐和防污漆、船壳漆、甲板漆、内舱漆以及阻尼降噪等特种涂料[1 ]。船舶的使用环境决定了船舶用涂料必须具有良好的抗腐蚀性能，因而涂层的耐蚀性会影响船舶的服役时间和服役性能。船舶涂料的发展势必带来涂料工业和船舶工业的进步，促进海洋经济的增长，虽然在这两方面的研究取得了比较好的进展，并且某些研究内容正成为人们研究的热点, 但是在研制能够在具体施工环境中成功应用的防腐涂料时，还应该注重现场实地试验以及能否实现工业化等问题，只有解决了这些难题，船舶涂料才能真正达到为人类服务的目的。

在现代造船过程中，出现了很多中间环节，尤其是在船体焊接过程中和舾装件安装过程中，在没有开展油漆工作之前，需要进行质量检验。在施工过程中或者检验过程中，如果停留时间较长或者天气湿度较大，就会出现锈蚀现象，需要投入大量的人力物力进行打磨除锈工作，而且还会影响产品的质量和工程进度。因此，研究船舶施工过程用防腐涂料具有很重要的现实意义。有机硅橡胶[ 2~3 ]是近年来发展起来的一类新型的高性能高分子材料。有机硅橡胶制备的涂料涂层延伸率高，韧性好，且耐水耐盐雾性能和防腐性能、耐环境性能及耐化学试剂性能好，对环境污染小。但是单一的有机硅橡胶存在粘接性能差的缺点，因此采用异氰酸烷基硅烷与液体有机硅橡胶共混的方法，制备了船舶中间施工过程用防腐涂料。该涂料固化温度低，且涂层具有良好的柔韧性、耐水性、耐盐雾性、电绝缘性和耐高低温性，且防腐、防尘。

1 实验部分
1.1 原料
3- 氨丙基甲基二乙氧基硅烷（工业级），南京辰工有机硅材料有限公司；苯甲酰氯（分析纯），旭东化工有限公司；三甲基氯硅（分析纯），上海八源化工有限公司; 液体有机硅橡胶（25℃ 黏度
5000mm2/s）, 液体有机硅橡胶（25℃黏度50mm2/s），厦门市中信隆进出口公司；其余均为市售分析纯。
1.2 防腐涂料的制备
1.2.1 异氰酸烷基硅烷的制备
向装有温度计、冷凝管、搅拌器的三口瓶中加入一定量的3- 氨丙基甲基二乙氧基硅烷和苯甲酰氯，保持温度在50~60℃，在搅拌的条件下反应5h，接着升温并保持温度在90~100℃，之后向其中加入三甲基氯硅烷，在搅拌的条件下继续反应3h，即可制得收率为85%的异氰酸烷基硅烷。
1.2.2 防腐涂料的配方及制备工艺流程图
防腐涂料的配方如表1 所示。
表1 防腐涂料的配方

防腐涂料的制备工艺流程图如图1 所示。

图1 防腐涂料制备工艺流程图
1.3 性能检测
涂层的物理力学性能按照国家标准进行测试。

2 结果与讨论
2.1 基体树脂的选择
基体树脂是形成涂料的骨架，基体树脂的正确选择，不仅决定涂料的力学性能和电性能，而且还影响涂料的耐候性、耐水耐盐雾性能。为了满足以上要求，我们对环氧树脂、聚氨酯、有机硅橡胶的防水防盐雾性能进行了比较，实验结果见表2。
表2 几种材料的防水防盐雾性能比较

由上表可见，有机硅橡胶的防水防盐雾性能好，聚氨酯树脂次之，环氧树脂差，因此选用有机硅橡胶作为涂料的基本成膜物。
2.2 涂层的物理性能及环境适应性能
涂料涂层的物理性能及环境适应性能见表3。
表3 涂层的物理性能及环境适应性能

3 结论
采用3- 氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯甲酰氯与三甲基氯硅烷为原料制备了异氰酸烷基硅烷，并将其与液体有机硅橡胶共混后，制备了船舶中间施工过程用防腐涂料。该涂料固化温度低，且涂层具有良好的柔韧性、耐水性、耐盐雾性、电绝缘性和耐高低温性，且防腐、防尘、无溶剂、无污染、适合在舱内施工。