船舶中间施工过程用防腐涂料的研制

高 原,方 斌,刘华荣,海 洁,张 能,袁 阳,陈 淼

（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）

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）

实验以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。该涂料固化后，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。

异氰酸烷基硅烷；有机硅橡胶；耐水性；耐盐雾性；防腐

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Table 1 The formula of anti-corrosion coating

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Fig.1 The progress of preparing anti-corrosion coating

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Table 2 The water and salt fog resistance of some materials

由上表可见，有机硅橡胶的防水防盐雾性能最好，聚氨酯树脂次之，环氧树脂最差，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Table 3 The physical property and environment adaptability

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。

［1］熊金平，左禹.船舶防腐蚀涂料的研究发展方向［J］.现代涂料与涂装,2006（6）：18～21.

［2］晨光化学研究院.有机硅单体及聚合物［M］.北京：化学工业出版社，1986.

［3］幸松明，王一璐.有机硅合成工艺及产品应用［M］.北京：化学工业出版社,2001.

Study on the Anticorrosion Coating Used in the Middle of the Ship Construction Process

GAO Yuan1,FANG Bin2,LIU Hua-rong3,HAI Jie4,ZHANG Neng1,YUAN Yang1and CHEN Miao2
（1.Navy Representative Office in 431Factory,Huludao 125004,China;2.719 Institute,Wuhan 430056,China;3.Harbin Institute of Chemical Engineering,Harbin 150020,China;4.The Electronic Teaching and Training Centre,Harbin University of Science and Technology,Harbin 150020,China）

The alkyl-silane isocyanate was prepared with using 3-aminopropyl methyldiethoxy silane,benzoyl chloride and trimethylchlorosilane as raw materials.Then the anticorrosion coating used in the middle of the ship construction process was synthesized by mixing the alkylsilane isocyanate and liquid organic silicon rubber.The coating had better flexibility,water resistant,salt fog resistant,anticorrosion,electric insulation and high-low temperatures resistance and it was dustproof.

Alkyl-silane isocyanate;organic silicon rubber;water resistance;salt fog resistance;anticorrosion

TQ 637.2

B

1001-0017（2011）03-0075-02

2011-03-02

高原（1978-），男，工程师，主要从事电力系统管理和电力推进系统管理。