《船舶涂料与涂装技术》期末总结
《船舶涂料与涂装技术》期末考试重点总结
海大09级
一、材料的海洋腐蚀环境有哪些？各有何特点？
1、大气中的腐蚀
在潮湿空气中表面形成一层水膜，导致表面发生电化学腐蚀，产物为铁锈（疏
松的铁的氧化物的水合物），它不能隔绝钢与氧和水的继续接触。因此，腐蚀不断地继续发展
2、飞溅区的腐蚀
飞溅区钢结构表面由于受到海水的周期润湿，所以经常处在干湿交替状态，由
腐蚀介质层的厚度较小，以及在蒸发过程中加强了介质的混合，因此向钢铁表面供氧的速度大大加快，从而加快了钢铁腐蚀的阴极过程
在飞溅区的钢结构上，形成腐蚀产物的二价铁，在海水薄膜下的空气中形成三
价铁，这样不仅不能抑制腐蚀，反而由于三价铁的还原而导致阴极过程的去极化，从而对腐蚀过程起了促进作用
3、海水中的腐蚀
盐度：盐度决定海水比电导，比电导率增高，宏观电池的腐蚀电流强度增大溶解氧：水的侵蚀性随着氧氧浓度的升高而增强温度：腐蚀速率随温度升高而迅速增大
流速：海水的流动使空气中的氧扩散速率加快，同时冲刷掉形成的各种保护膜海洋生物：亲氧细菌消耗氧，减慢腐蚀速率；厌氧细菌加快腐蚀速率4、土壤中的腐蚀
电阻率：在海水渗透的低洼地和盐碱地，电阻率低，腐蚀性相当强含氧量：金属在土壤中的腐蚀主要是受阴极的氧去极化所控制
酸度：酸性强的土壤腐蚀性大，因为腐蚀按氢去极化进行，即在阴极有氢形成细菌：厌氧细菌的繁殖会对附近的钢铁构件腐蚀起促进作用二、船舶的防护措施有哪些？
1、涂层防护2、阴极防护
牺牲阳极保护：用比钢铁电位更负的金属或合金与船体电性连结
外加电流保护：以直流电源通过辅助阳极对船体加保护电流，使船体成为阴极三、船舶涂料有哪些品种？（按使用部位分类）
1、车间底漆2、水线以下涂料
2、水线以上涂料1）船底防锈漆
船用防锈漆2）船底防污漆水线漆4、液舱涂料船壳漆1）压载水舱涂料
甲板漆2）饮水舱涂料货舱漆3）油舱涂料舱室面漆
四、涂料由哪些物质构成，各有何作用？
1、主要成膜物质：单独成膜，也可黏着于物体表面或是粘结颜料物质共同黏着与物面
而成膜。主要有油料、树脂。
2、次要成膜物质：改进和提高漆膜的性能。主要是颜料、填料
3、辅助成膜物质：改进和提高涂料的施工性能和成膜性能，称为助剂
4、挥发物质：是涂料成为液体，以便施工，并调节涂料的黏度，施工完毕即离开涂料
【补充知识点】
涂料的功用：保护、装饰、标志、特殊作用
以主要成膜物为基础分类：热塑性（非转换或挥发），热固性（转化或反映）按溶剂分类：有溶剂（水性、溶剂型、高固体份）
无溶剂（100%固体份、粉末、光敏涂料）
按颜料分类：清漆、色漆
施工顺序：面漆、中间漆、底漆
命名原则：涂料全名=颜料或颜色名称+主要成膜物名称+基本名称
涂料型号以一个汉语拼音和四个阿拉伯数字组成：字母表示涂料类别，第一二
位数字表示涂料产品的基本名称，第三四位数字表示涂料产品序号五、涂料的固化机理有哪些？
1、物理干燥：依靠其中的溶剂挥发而干燥成膜
优点：迅速、层间互容、不存在层间附着力差的问题，无最长间隔时间限制，
可以在较低的温度下施工
缺点：不耐溶剂、不耐各种植物油和动物油
2、化学固化：依靠主要成膜物质欲空气中的氧或水蒸气反应，或是与固化剂进行化学
反应，变成高分子聚合物或是缩合物而固化成膜
优点：漆膜坚韧、附着力好、耐机械冲击和磨损、耐油、耐溶剂、耐化学品缺点：在低温时固化缓慢，完全固化以后溶剂不易渗透，一引起层间附着不牢六、船舶各部位对涂料的要求有何差异？
1、船底区：耐水、耐碱性、耐磨性、防污性
2、水线区：耐水、耐候、耐干湿交替、良好的机械强度、耐摩擦、耐冲击、耐碱性3、大气曝露区：防锈、耐候、抗冲击、抗摩擦、保色性、保光性4、液舱：耐水、耐盐雾、耐干湿交替、抗腐蚀、耐油性、无毒5、机舱、泵舱：不易燃、耐油、耐水6、房舱：防锈、装饰、不易燃七、防锈涂料通过哪些机理实现防腐目的？
1、物理屏蔽作用
2、降低水、氧离子对漆膜透过量和透过速率，缓蚀作用3、电化学阳极保护八、
提高涂层防腐性能的措施有哪些？
1、是要按使用性质选择合适种类、质量合格的防腐涂料2、按要求做好基层处理
3、按设计要求、使用步骤等涂刷，不能偷工减料4、注重细节的处理【补充】防锈漆：习惯把能够防止钢铁在自然条件下（即大气、水和土壤）腐蚀的底漆。
还是习惯于把用用于防止船舶在大气中和海水中腐蚀的涂料都列为防锈的范围防腐漆：能够防止钢铁在化学介质或是高温条件下腐蚀的底漆九、说明三种防污涂料的工作原理和特点？
1、溶解型
原理：基料为可溶性的松香为主。在海水中其毒料和基料将同时逐渐溶解在漆
膜表面形成防污薄层，而漆膜不断露出新表面，是原来在内部的毒料也会慢慢地成为表层入料向海水释放
特点：一开始有很高的渗出率，随时间推移渗出率不断降低，一年左右2、接触型
原理：基料为不溶性树脂。为使毒料能够不断渗出，必须是毒料颗粒紧密排列，
以达到面层毒料溶于海水后形成的空隙事内层的毒料能从空隙中排向海水特点：渗出率是前期大、后期小，呈日益下降的趋势，但毒料含量大大高于溶
解型，可达两年或更多一点时间
3、水解型（自抛光型）
原理：以有机锡高聚物为毒料和基料。通过有机锡高聚物在海水中水解，释放
出有机锡毒料，同时基料亦成为可溶性物质溶解于海水中。漆膜在水流不断地作用下，水解反应不断进行，不断暴露出新的新鲜面，一次毒料渗出率很稳定，漆膜将日趋光滑特点（优点）：1）渗出率平稳，防污寿命长2）自抛光作用，减少船体的粗糙
度和航行阻力3）具有耐干湿交替性能4）维修方便
4、扩散型（常归于溶解型）
原理：基料为乙烯树脂或绿化橡胶树脂，并有一部分可溶性基料。涂层有一定
的透水性，当涂层浸入海水中，海水将渗透到涂层内部，促进毒料与基料溶胀，形成固溶体，从内部向表面扩散，进而使毒料与基料的固溶体溶于海水，释放毒料十、钢材表面处理质量如何评定？
1、表面清洁度的评定
四个等级：A全是氧化皮，无铁锈B发生锈蚀C少量点蚀D无氧化皮普遍点蚀除锈：喷射或抛射，手工和动力工具除锈，火焰除锈2、表面粗糙度的评定
三个等级：细级，中级，粗级（细细，粗粗）
评定方法：先清洁表面，根据所用磨料选择合适的表面粗糙度比较样块
（G或S），将其与被测表面的某一区域形成对照十一、为什么要进行表面预处理？
1、表面处理质量对涂层保护性能的影响
涂装前如果表面处理工作进行的不彻底，钢材表面仍会残留部分氧化皮、锈或
是其他污染物，则必定会影响涂层的保护效果。
2、表面处理质量对涂层保护性能影响的因素
氧化皮锈蚀物粗糙度十二、预处理有哪些主要内容？
1、钢板预处理的方式有三种：抛射磨料、喷射磨料、酸洗2、钢材预处理流水线有两种类型：钢板、型钢3、钢材预处理流水线过程：
1）钢板校平2）钢板输送3）预热4）抛丸5）喷漆6）烘干十三、涂装方式有哪些？各有何特点？
1、刷涂：效率低，容易生成刷痕，不会形成涂料粉尘，无公害之虑
2、辊涂：效率高，表面不光滑或曲面不能涂，作业环境良好，无公害之虑
3、压缩空气喷涂：操作简单，损失大，需要水洗间等排气装置，粉尘多，应考虑环境4、无空气喷涂：效率高，雾的飞散少，其他同压缩空气喷涂一样十四、如何控制膜厚？
对于一定的干膜厚度均有相应的湿膜厚度，为使干膜厚度既符合规定膜厚，又不至于过多超厚，必须在涂装时严格控制湿膜的厚度，湿膜的厚度控制方法有以下两种：1、定量的涂料用于一定面积的被涂表面2、湿膜厚度现场检测十五、成品油涂装的特点是什么？
1、特殊的装载对象
石油精制品，石油化学制品，化学合成制品，天然油脂类，其他（蜜糖、果汁）2、对涂层的特殊要求
化学结构致密
具有优良的耐海水性和耐货物-海水交替装载的性能清洗容易，涂层具有一定的耐热性3、特殊的施工条件
必须在船上作整体涂装
必须进行温度和露点管理（a.判别被涂物表面温度与露点的差距，一般要求是
被涂表面的温度应当高于露点温度3度以上b.在被涂表面温度接近露点或低于露点是，应通过改善环境条件，如降温，去湿，或是提高被涂表面的温度）
4、特殊的表面处理
结构性处理整体喷砂处理5、对船体结构设计的要求
减少船体构件简化船体构件采用耐磨蚀材料
人孔、通风孔的尺寸、位置、形状合适装件安装位置十六、如何进行修缮涂装？
1、船体清洗
1）船舶进坞后，在排净坞内的水以后，应立即用高压水冲洗外板，出去外板上沾
污的污泥和海生物。
2）甲板、上层建筑外部等都应采用淡水冲洗，以除去盐分。3）外板和甲板上的油污，应用洗涤剂或是稀释剂除去，然后用清水冲洗干净。2、外板修缮涂装
1）认真观察外板的涂层情况，以下事项做好记录：防污性、防锈性、附着力、起
泡、老化、光泽、变色、
2）排除液舱内的水，以防外板结露。船底部通风状态较差，应采用风机通风。3）修缮涂装开始前确定旧涂层已经完全干燥、没有湿气附着
4）为不使泄水孔排出的污水污染外板，应用木栓塞住或设临时落水管5）外板涂层损伤的部位，用刮刀或是动力沙盘等进行表面处理6）焊接处的涂层磨损处，要做好表面处理闭馆修补好防锈底漆。
7）阴极保护用的牺牲阳极、发送外电流的阳极、参比电极、回声探测仪、等在涂
装前做好遮蔽。
8）涂层分界线应注意不漏涂、少涂，不同涂料分界的话要注意涂装顺序9）吃水标志及其他船表外标记，应当及时描绘，时期充分干燥。
10）当外板涂装结束之后，应根据油漆厂商提供的技术数据控制放水时间。3、甲板修缮涂装
1）甲板区应在认真去除积水、油垢、垃圾尘埃等以后才能进行修缮涂装工作。2）甲板管系外部等应做好表面处理和防锈底漆的修补工作3）甲板装件及其安装部位，一助一修缮涂装的膜厚4）流水沟的边角处容易积水
5）镀锌层表面涂膜附着较难，容易剥离
6）甲板涂装之后禁止人员通行或进行其他作业
7）通常情况下，室外甲板每三年附图一次防锈漆，每年涂一次面漆。4、室内修缮涂装
1）注意底材处理
2）甲板出口等应注意腐蚀
3）仓库反顶、角落等地方容易结露4）卫生处所多潮湿、容易腐蚀
5）在机、泵舱的机械附近最好不采用喷涂法涂装6）机、泵舱内如需喷涂时，应注意与其他工种协调好
7）为防止机械、铭牌、一起玻璃等被涂料沾污，应此采用护罩遮蔽5、液舱修缮涂装
1）液舱内不论舱容大小，空气流动差，温湿度和有害气体等原因造成作业环境差，
并且照明不良，设备亦需流动，要十分注意作业管理2）液舱内湿度很高，容易结露，需干燥后才能涂装
3）液舱内作业困难，易产生漏涂，膜厚不均，流挂等弊病
4）全面涂刷前，复杂部位要用毛刷预涂，为获得均匀膜厚，涂装中应用湿膜厚度
计控制调整
5）各种涂料均易燃、易爆、有毒，作业中或是干燥过程中均需注意安全防护，配
备必要的通风换气装备
6）预防灾难发生，应有紧急措施和手段
7）淡水舱涂装结束后，为清除气味采用淡水浸泡洗舱
扩展阅读：船舶涂装技术的发展
船舶涂装技术的发展
随着高效焊接技术的不断推广，造船生产设计的不断深入，区域法造船模式的不断完善，船舶建造的总工时不断下降，造船的周期也日益缩短。但是在造船涂装领域内，除了钢材的预处理实现了自动化流水线生产以外，分段、船台、码头等阶段的除锈涂装作业，基本上还是处于半机械化的状态，劳动强度大、作业时间长。据国内外有关资料统计，船舶涂装的工时根据不同的船型分别占造船总工时的10～20%，其中二次除锈的工作量又占整个涂装工作的50%以上。船舶涂装贯穿于船舶建造的全过程，从钢材预处理、零件加工、管系制造、分段制造、预舾装、船台或船坞合拢，直到船舶下水、码头舾装、系泊试验、室内装璜等每一工艺阶段，均
贯穿着不同要求的涂装工作，可见船舶涂装在造船工程中具有重要地位。
1高效的船舶防锈底漆
在严酷的海洋环境中，防锈是保护船舶的重要措施，防锈底漆是船舶涂料中最基本的品种，常用的有以下几类：醇酸、氯化橡胶、乙烯树脂、环氧、聚氨酯等。氯化橡胶防锈底漆是最常用的品种，防锈性能良好，现多为厚浆型。由于氯化橡胶的生产过程不符合环保的要求，国外已经限制氯化橡胶的生产，关闭了很多装备，势必会使氯化橡胶涂料用量下降。目前国外有些公司在开发水相法生产氯化橡胶，待该技术成熟后，氯化橡胶涂料的使用也许会出现转机。乙烯系防锈底漆通常是指以氯乙烯与醋酸乙烯共聚物（氯醋树脂）为基料的防锈涂料，氯醋树脂的生产采用水相法，涂料的防锈性能良好，但存在固含量低，涂装道数多的缺点。BASF公司水相法生产的LaroflexMP乙烯树脂（氯乙烯与乙烯异丁基醚共聚物，氯醚树脂），克服了以往乙烯系漆的缺点，同时符合环保要求。环氧防锈底漆是用量最大的综合性能最好的
品种，也是各大公司大量研发的品种，主要向快干、厚膜、无溶剂型发展。
（1）低表面处理底漆
为了减少二次除锈的工作量，目前各涂料厂商纷纷开发对表面处理要求低的防锈底漆，通常的防锈底漆要求表面处理达到SIS(或ISO)标准的Sa2.5级或Sa3级(少数只要求Sa2级)，而低表面处理底漆只要求除去表面疏松的铁锈、油脂与垃圾即可，而附着较牢的锈则可不必除去，
这将大大降低除锈作业的工作强度，缩短工作周期。
日本中国涂料公司的BISMAX的环氧煤焦油底漆只需用刷子除去较疏松的铁锈后就可涂装。所用的改性环氧树脂能与铁锈生成络合物，并逐渐转化为稳定的磁性氧化铁，产品的润湿性、附着力、防锈性和以往使用的环氧涂料（表面处理达Sa2.5或Sa3级）相当。其他公司也有
类似的产品，如Hempel的Hempadurmastic、Devoe公司的Bar-Rust和Pre-Prime。此类涂料的机理有2种：转化型和封闭型。基本都采用环氧体系，关键在于选用特殊的环氧树脂，一般是特殊螯合型环氧树脂，具有优异的渗透性、润湿性、附着力、封闭性能。
（2）耐高热无机锌车间底漆
船舶钢材预处理车间底漆通常有四大类，即长曝型洗涤底漆(磷化底漆)、环氧富锌底漆、环氧铁红底漆、无机锌底漆。由于无机锌底漆有优良的防锈性，而其含锌量又低于环氧富锌漆，
因此，成为车间底漆主要应用品种。
为了进一步降低二次除锈工作量，各船舶涂料厂商均先后研制出能耐800℃高温的新一代无机锌车间底漆。它们能长时间耐800℃以下的高温，当涂层受焊接、火工校正等高温后，其烧损范围很小，比以往的无机锌底漆小的多，而涂层完好处经长时间室外暴露后表面白锈也比以往
的无机锌底漆少的多，因此可大大降低二次除锈的工作量。
据英国IP介绍，日本三菱船厂统计资料表明采用耐高热无机锌车间底漆，二次除锈工作量可下降约30%。在我国船舶涂装工时消耗平均水平约为0.85h/m2，其中二次除锈占涂装50%以上，即约为0.45h/m2，以30%计即0.135h/m2，以工时费用18～20元/h计即为2.4～2.7元/m2，耐高热无机锌车间底漆通常比一般无机锌车间底漆价格约高30%，目前使用一般无机锌车间底漆的单耗(实耗)约为1.20元/m2，30%即0.36元，故对一家年产40万吨船的船厂来说，二次除锈
总工作量约为150～180万平方米。其年效益约在300～400万元[50]。
（3）通用型防锈底漆
为使涂装配套简略化，新造船涂装工程简略化和旧船维修省力化，各国船舶涂料厂商都先后发展了万散型防锈底漆，这类底漆不仅能与绝大多数类型的面层涂料配套，而且在旧船维修时它能复涂在大多数类型的旧涂料上面，且无最大涂装间隔时间。IP公司Interurf262、中国涂
料公司的BANNON200等就属此类。此类涂料主要是环氧体系。
（4）速干低温固化底漆
为了减少涂装时间，缩短修、造船周期，满足冬季施工要求，各大涂料公司又推出了高性能快干底漆，如Jotun的乙烯基底漆VinygrardDilvergrey88，具有无焦油、快干、附着力好的特点。Ameron公司的Amerlock为环氧涂料，而涂装间隔只有3h，大大低于常规环氧涂料的涂装
间隔。
另外普通的环氧涂料在5℃以下难以固化，冬季施工非常不便，为此开发了以异氰酸命为固化剂的冬用型环氧及焦油环氧涂料，可使固化时间缩短至24小时以下，如Jotun公司的WintergradJoramastic87，就是一种在-5℃也能固化的环氧底漆。但这对日益发展的造船工业来说似
乎不满足。如何进一步缩短这类涂料的固化时间，成为涂料厂商追求的一个目标。近年来，日、韩一些船舶涂料厂商开发的以异氰酸命固化的焦油环氧涂料和改性环氧涂料，在5℃条件下均能在8～10小时左右达到初步固化(人员能在上面行走)，对缩短涂装工程周期很
有意义。
2绿色环保防污涂料
防污涂料是船舶涂料中最重要的品种之一。近年来，由于受海洋环境保护的压力、限用和禁用有机锡法规的限制（国际海事组织提出201*年1月起限用有机锡防污涂料，201*年1月起
完全禁用有机锡防污涂料），防污涂料向无锡、低毒、无毒的方向发展。
（1）无锡防污涂料
无锡防污涂料有四类：A.传统的基料不溶型；B.可控消蚀型；C.自抛光型；D.可控消蚀
与自抛光结合型。A.基料不溶型防污涂料
基料不溶型防污涂料是最传统的防污涂料，以乙烯树脂、氯化橡胶等聚合物为基料，氧化亚铜为防污剂，防污期效为2～3年，此类防污涂料存在毒剂渗出率不稳定，漆膜表面粗糙等缺
点。
B.可控消蚀型防污涂料
可控消蚀型防污涂料实际是新型基料可溶型防污涂料，在原有的松香基料中加入聚合物，防污剂除了氧化亚铜，还采用了环保的有机防污剂。此类防污涂料的防污期效可达3～5年。
C.自抛光防污涂料
自抛光防污涂料是通过丙烯酸聚合物在海水中的水解或离子交换来保证防污剂的平稳渗出，从而达到防污目的，机理与有锡自抛光防污涂料基本相同。可水解或离子交换的丙烯酸聚
合物主要有丙烯酸铜聚合物、丙烯酸锌聚合物、丙烯酸硅氧烷聚合物3类。从七十年代开始，自抛光防污染以其优良的防污性和涤膜自身的抛光作用日益获得广泛的应用。从80年代后期开始，美国、英国、法国、日本及欧洲共同体国家等先后实行对有机锡的限制，迫使船舶涂料厂商研制新一代的不含有机锡的自抛光防污漆。此类防污涂料的性能基本上达到有锡自抛光防污涂料的性能，防污期效可达5年，具有抛光率和防污剂渗出率可控、防
污剂扩散层薄的特点。D.可控消蚀与自抛光结合型防污涂料
自抛光防污涂料固含量低，与底层旧漆膜配套性差（一般需涂封闭涂层），价格高；而可控消蚀型防污涂料的抛光率和防污剂渗出率可控性差，漆膜较软。通过松香和可水解的丙烯酸聚合物的精确复配得到两者结合型的防污涂料。这类防污涂料具有无有机锡、高固体分、抛光
率和防污剂渗出率可控、与旧漆膜配套性好、机械性能好、价格适中的特点。
E.环保型复配有机防污剂
氧化亚铜等铜类防污剂对动物类附着生物的防止效果非常好，而对藻类附着生物的防止效果较差，为达到满意的防污效果必须采用氧化亚铜与环保型有机防污剂复配的方法。有机防污剂要具备以下要求：有效性；在海水中很低的溶解度（小于0.001%），对人和环境无毒；价格适中。目前主要有异噻唑啉酮（SeaNine-211）、吡啶锌盐（OmideZinc）、三嗪（1051）
3类，这3种有机防污剂都已被证明能迅速降解，不会累积，对海洋环境没有危害。
（2）无毒防污涂料
尽管目前还没有对铜防污剂进行限制，但人们已经认识到了铜类防污剂对海洋环境的影响，
因此开发无毒防污涂料势在必行。
无毒防污涂料主要以有机硅、有机氟污损释放防污涂料为主，此类防污涂料通过涂层低表面能的特性使污损生物不易附着，即使附着也容易冲刷掉，从而达到防污的目的。完全不依靠
防污剂的渗出来防污。
污损释放防污涂料的关键性能有涂层表面能、厚度、弹性模量、表面光洁度。这些因素直接影响防污性能。该类涂料适用于高速（大于30节）近海船只和在航率高的远洋船（航速大于
15节）。
从目前使用的结果看，有机硅类防污涂料的防污性能优于有机氟类防污涂料，但有机硅防
污涂料的机械性能要比有机氟类差。
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