朱龙晖(广东宝莱玛电力有限公司)
石丽晓(中山大桥化工集团有限公司)
广义上来说,船舶涂料是应用于船舶及海洋工程结构物各部位,满足防止海水(或淡水)、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。船舶涂料是船舶工业重要的原材料,其成本占整船成本的比例一般在5%-20%。船舶涂料的性能与涂装质量,直接影响船舶的防腐防护,以及航行状态和燃料成本。船舶涂料有多种细分:根据固体含量及VOC排放可分为普通型和厚浆型,根据船舶不同部位可分为船底防锈防污漆、压载舱漆、水线漆、船舷漆、甲板漆、船壳漆等不同配套体系,根据溶剂类型可分为溶剂型和无溶剂型和水性漆,根据船舶不同需求可分为新造船,坞修和维护保养漆[1]。
船舶涂料的发展和政策法规的要求息息相关,政策法规的愈加严格也推动船舶涂料技术的不断更新换代。根据蒙德利尔法规的有关规定,生产过程会对大气臭氧层产生破坏的氯化橡胶树脂必须被淘汰。根据国际海事组织要求,淘汰含有有机锡的防污漆,内含致癌物质的环氧沥青也会逐步淘汰。2008实施的PSPC标准,规定了500总吨以上的所有类型船舶专用海水压载舱和船长150米以上的散货船双舷侧处所内保护涂层的技术要求,保证有效使用寿命15年以上。其使用的压载舱涂料必须通过PSPC的认证,以及要求涂料现场检查员具有FROSIO红级或NACE2级的专业资质。
我国的十二五计划中明确规定有关涂料、涂装必须发展低碳经济的要求。另外,针对涂料销售混乱,涂料油漆产品质量不过关以及市场假冒伪劣现象普遍等不良状况,中国国家相关部门对此表示,将实施与涂料有关的14项国家强制标准,由此来规范市场。2008年中国国防科工委组织中国船舶工业行业协会开展了“降低船舶涂装作业对环境污染重点工程”的课题研究。课题报告对船舶涂料与涂装中有机挥发物VOC排放提出了具体建议,督促船舶涂料供应商开发高性能、低VOC和低毒船舶涂料,以奠定减排基础。
中国船舶涂料的技术水平,从船舶涂料国家标准的变化可以直接反映。由于中国是全球最大的造船基地,是船舶涂料最重要的市场,国际大公司早已纷纷入驻中国。在国际性法规的平等约束下,先进的船舶涂料技术,相应的高新原材料,以及掌握技术的涂料人,通过各种途径的交流,都促进了中国本土船舶涂料的快速发展。经过多年努力,技术水平已与国际接轨。(如表一)
船舶涂料市场巨大,近十年,随着船舶工业向东转移,亚洲占据了世界船舶涂料市场的60%,而中国则占据亚洲市场的75%左右。由于国家在十一五规划期间大力推动造船业,中国船舶行业克服国际金融危机造成的困难,抓住国际船舶行业火爆机遇的同时高速发展。2004年中国船舶涂料的销售量是约8000万公升,约折合10万吨,2009年的销售量约3亿公升,约折合38万吨,5年增幅近300%。
尽管市场巨大,由于船舶涂料的品牌效益、服务能力、技术门槛、全球化等诸多因素,导致中国船舶涂料大部分被国际大公司瓜分。丹麦Hemple、英国IP、日本关西、日本中涂、挪威佐敦、美国PPG、美国Ameron、韩国KCC等纷纷进驻,或合资、或独资在中国建厂,并在中高端市场占据约80%的份额。近年来,中国的本土企业奋起直追,在这个大市场中寻求发展机会。其中上海GEC、青岛海建、浙江鱼童、江苏兰陵、杭州油漆、武汉双虎、上海隆优,广州秀珀、深圳景红、厦门双瑞、台湾虹牌、中山星牌马龙等都占据一定的市场份额[2]。
中国的船舶涂料市场全面开放,所以本土企业一直就在同一舞台上与国际大公司同台竞争,尽管起点落后,依然奋起直追。尤其是国际海事组织通过的PSPC标准,使得中国的船舶涂料与全世界都面临相同的严格标准。经过多年努力,目前振华、优美龙、兰陵、鱼童等国内本土品牌,都号称通过认证获得了PSPC证书,说明国内本土品牌的技术实力已经接近国际先进水平。
未来船舶涂料的发展方向,必然向绿色,节能,环境友好,施工便捷的方向发展。船舶涂料的防锈颜料淘汰含有毒有害含重金属的品种,推广磷酸锌等无毒无害的颜填料[3]。传统的溶剂型产品向高固含低VOC厚浆型方向,以及无溶剂体系发展。同时积极推进水性重防腐涂料的改进施工性能,改善干燥速度,提高性价比[4]。通用底漆是各大公司都推行的产品,由于其表面容忍度高,表面处理压力小,减少二次喷砂,降低工程能耗,使用方便,适应多种底材,因此被广泛的应用。另PPG提出的“一船一漆”的新概念,开发出的通用底漆,可以应用在船舶的各个部位,从而可以整合船舶制造过程中涂料的品种,便于施工管理,帮助船厂提高施工效率。立邦推出的SI技术,在施工时能够根据漆膜颜色外观而立即直观的估算出漆膜厚度,容易发现薄涂漏涂,能避免由于膜厚不足而返工修补的麻烦,提高涂装质量。船底防污漆除了禁止有机锡以外,还将逐渐减少重金属铜离子的含量,使用在释放于海水中后能够迅速分解为无害物质的杀虫剂。另外,一改毒杀海生物的原理,仅让海生物无法附着,或者附着后在船舶达到一定航速后容易被抛除的完全无毒的低表面能防污漆也是船底防污漆未来的方向[5-7]。
中国船舶涂料市场的开放,导致中国船舶涂料业在激烈的竞争中努力求生,奋起直追,大大提高了中国船舶涂料的技术水平,拉近了与国际大公司的差距。绿色,节能,环境友好,施工便捷是未来的船舶涂料发展方向。
[1]涂料工艺编委会,涂料工艺(第三版)下册[M],北京:化学工艺出版社,2004:492-556.
[2]范国栋,李敏风.我国重防腐涂料发展特点的分析[J].上海涂料,2012,50(7):51-57.
[3]李祥超,汪耿豪等.返修颜料的研究与应用[J].化学工业,2012,30(3):30-33.
[4]陈中华,石亚军.水性重防腐涂料的研究进展[J].应用化工,2008,37(12):1486-1488.
[5]王华进,王贤明,刘登量,等.无毒服务涂料的研究[J].涂料工业,1998,(2):11-13.
[6]Yebra D M,KiilS,Dam-Johansen K.Antifouling technology-past,present and future steps towards efficient and Environmentally friendly antifouling coatings[J].Progress in Organic Coatings,2004,50:65-104.
[7]张占平,齐育红,刘述锡,等.船舶防污涂料的研究进展.大连水产学院学报,2006,21(2):175-179.