data-full-width-responsive="true"> 修造船中防污涂料常见问题分析及解决方案□ 白 雪1,陈绍平2(1渤海造船厂集团有限公司工艺技术研究所,辽宁葫芦岛 125004;2海洋化工研究院有限公司海洋涂料国家重点实验室,山东青岛 266071)0 前言随着我国造船业的突飞猛进,全球造船业重心业已偏向中国。根据克拉克松公司的统计,中国船企2011年承接订单数及载重吨数均占全球40%以上。高产量、大吨位、短周期已经成为造船的新趋势,也因此给涂装工序带来了新的问题。通常造船过程中与防污涂料涂装有关的工艺阶段分别是分段涂装阶段、船台涂装阶段、坞内涂装阶段。目前我国多数造船厂通常都安排在分段涂装阶段完成整个涂层体系,即所有的防污涂料涂层涂装完毕,合拢后搁墩部位完成全部移位局部修补涂装。另一种方式为在分段涂装阶段完成单道防污涂层,合拢后搁墩部位完成单道防污涂料移位局部修补涂装,进坞完成全部防污涂料涂装[1]。1 修造船中防污涂料常见问题11 长期的淡水舾装导致在进坞后涂膜起泡、开裂、破损、脱落船厂为了降低成本和提高产能,船舶一般会在喷涂1道或全部防污涂料后继续在水中进行舾装。由于大部分造船厂位于淡水流域,长期的淡水舾装对防污涂料是个新考验。防污涂料的作用是为了防除海生物,保证船舶在海洋中正常营运,并不一定适合在淡水中长期停靠。因为当防污涂料浸泡在淡水中时,淡水盐分含量较海水中低很多,水体酸碱度(pH值)相差也很大,无疑会增大防污涂料的吸水能力,防污涂层中的可溶性盐、残留溶剂、微小缺陷等会被扩大,导致进坞后涂膜起泡、开裂、破损、脱落,坞内涂装工序将被迫进行调整。必要的表面清理后,必须修补或重做连接层,才能进行后续防污涂料的施工。12 坞墩处船底防污涂料涂层破损目前,我国船厂通常都在分段上船台前,保持与坞墩相接触的涂层充分干燥,坞墩处上一层耐溶剂性能好的聚乙烯或聚酯薄膜,以免防污涂层破损[1]。但由于单船吨位变大,单个分段变大,合拢后坞墩处船底防污涂料涂层经常会出现受压破损的现象,必要的修补不但会增加工时,甚至会影响完工时间。综上所述,如何避免或很好地修补破损防污涂料涂层,保证船舶按期下水,成为涂料供应商和船厂共同需要解决的问题。本文重点分析了一些影响最终防污性能的涂层缺陷的主要原因,提出了相应的解决措施,为涂装施工提供参考。2 船厂使用的防污涂料及原理目前,我国船厂使用的防污涂料主要有3类:污损释放型(低表面能)防污涂料、传统长效防污涂料、自抛光型防污涂料。污损释放型防污涂料多为硅氧烷交联固化成膜,表面光滑,但机械性能较差,不适合大吨位船舶建造中使用。传统长效防污涂料以聚烯烃或氯化聚烯烃树脂及松香为基料,属于溶剂挥发自干涂层,使用范围正逐步减小。自抛光型防污涂料,以可水解热塑性丙烯酸树脂(抛光型树脂)为基料,大多辅以松香树脂,也属于溶剂挥发后自干涂层,为目前主流防污涂料。后两类防污涂料涂膜干燥过程相同,夏季7 d左右溶剂即可完全挥发,形成硬干涂层,涂膜强度足以承受各分段自重的压力,通常情况下不会出现破损。自抛光型防污涂料主要由抛光型树脂、松香(或不含)、防污剂、颜填料、溶剂、助剂等组成,既有亲水性颜料,也有憎水性原料,松香、防污剂、部分颜填料微溶于水,某些溶剂可以于水混溶或可形成氢键。虽然防污涂层初期表面为憎水状态,抛光型树脂也是憎水的,但是长期浸泡在水环境中抛光型树脂会转变成亲水状态甚至溶于水,其化学反应机理描述如图1所示。
由图1可知,整个防污涂层在水环境中状态会发生根本性转变,而一些常见的涂层缺陷,在环境的交替过程中最终会导致一些意想不到的问题的产生。3 防污涂料中影响最终防污性能的涂层缺陷三分涂料七分涂装,在防污涂料涂装过程中,如果未按规范工艺进行施工,或操作技能不是很娴熟,就会导致各种涂层缺陷的产生,影响防污性能。因此涂装过程中一旦发现异常,应立即停止涂装,及时分析原因,并采取相应解决措施。但是缺陷的尽可能减少是要凭借多年经验和实践来逐步实现的,而且现存的和新的缺陷都会因使用环境的变化向复杂化发展。下面结合图2对流挂、开裂、分层、起泡[1]这4种对防污性能会产生较大影响的涂层缺陷进行分析,其
他涂层缺陷在此不被述及。