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摘要：從海洋用粉末涂料高性能要求出發，結合相關涂層標準及表面處理方法，并對其他科研工作者的工作進行了歸納，介紹了海洋用粉末涂料產品的性能要求。

0 引言

海洋占地球表面70%的面積，世界貿易中90%以上的貨物依靠海洋運輸。加上海洋石油工業的發展，對海洋防腐材料的要求及需求越來越高。這些內在原因與外部原因促進了海洋防腐材料的發展海洋環境是非常苛刻的腐蝕和污損環境,因此腐蝕和污損一直是海洋防腐材料面臨的主要問題。腐蝕和污損問題的發生會對海洋用材的正常運行和使用性能造成嚴重影響，因此海洋用材需要高性能涂料對其進行防護。針對海洋特殊的環境，噴涂在海洋用材的涂層，其耐候、腐蝕、抗菌、耐刮擦、耐鹽等性能需要大大增強。近年來海洋用粉末涂料產品的開發及研究層出不窮。但是相比于國外，我國在其方面的研究還是大大的落后于國外。故在海洋用粉末產品的研究上，我們還需下苦工。本文歸結了近年來針對海洋防腐與耐鹽霧方面的研究進行了歸結。

1 海洋用涂層性能檢測標準文件

在海洋如此惡劣的環境下，為了減少材料資源的浪費，人工財力的浪費。在針對海洋用材的保護這個問題上，我們需要做到全方面、高質量的滿足。在海洋用材的保護涂膜上，我們一般執行ISO12944、NORSOKM501、NACE SP0108、ISO20340這幾個標準。

ISO12944是國際化組織ISO在1998年推出的《Corrosion Protection of Steel Structures by Protective Paint Systems》 (鋼結構防護涂料系統的腐蝕保護)的一個全球防腐蝕的研究的公認標準。此標準劃分了涂層的耐久性，劃分了大氣腐蝕環境，提供了設計考慮，說明了海洋用材的表面類型及表面處理，推薦了腐蝕環境可以采用何種涂層體系，提供了實驗室性能檢測的方法及其評判標準，規定了涂裝的工作實施和監管。ISO12944；2017是鋼結構涂層防護行業應用最廣泛，接受程度最高的標準之一。此標準同樣適用于海洋用粉粉末涂料的鋼結構腐蝕性能檢測。

NORSOKM501《海上平臺表面處理及防護涂層》標準是由挪威石油工業領域經廣泛參與而制定的。此標準規定了海洋涂層的選擇及施工工藝，規定了基材的處理及涂層的厚度性能要求。

NACE SP 0108《防護涂層對近海結構的腐蝕控制》，此標準適用于腐蝕控制的代表、涂裝施工方及涂料制造商，敘述了涂層材料，涂層測試協議、涂裝施工、質量保證及其修補方法。

ISO 20340《海上平臺及相關結構防護涂層體系的性能要求》此標準在明確的對海洋平臺及其相關結構防護涂層需要達到的性能要求以及相對應的試驗方法。

2 底材前處理工藝及涂層性能檢測標準概述

2.1 底材處理

在ISO12944-4：2017版中明確要求各種底材需進行的表面處理。

2.1.1 熱浸鍍鋅鋼

鋅層采用非金屬磨料進行掃射噴射處理，在掃射噴射清理后，鋅層應為連續的，沒有機械損壞。鍍鋅表面沒有會損害防腐蝕涂層耐久性的附著雜質。經掃射噴射清理后的表面應具有均勻的暗淡外觀。

2.1.2 熱噴涂金屬面

采用掃射清理或其他合適的方式去除糙化表面，去除灰塵，確保后道涂層能牢固附著。

2.1.3 電鍍鋅和粉末鍍鋅面

附著不牢的電鍍鋅或粉末鍍鋅涂層應該被去除，電鍍鋅或粉末電鍍鋅表面的污染物應被去除，采用專用的的清潔劑、熱水、蒸汽清洗或化學方式處理，然后采用惰性砂或其他經證實的適用材料進行掃射噴射清理。

2.1.4 其他涂漆面

表面的污染物應被去除，采用專用的的清潔劑、熱水、蒸汽清洗或化學方式處理，然后采用惰性砂或其他經證實的適用材料進行掃射噴射清理。

在NORSOKM501中規定在首次涂漆施工之前，待涂裝表面必須清潔、干燥、沒有油脂，并且具有技術規格書所要求的表面粗糙度和清潔度。噴射清理后，灰塵和磨料等必須要從表面去除，表面殘存微粒數量和大小不得超過ISO 8502-3中等級2的規定。清理后表面的可溶性雜質的含量，按ISO 8502-6 標準用蒸餾水萃取后測試，電導率不得超過相當于依照ISO 8502-9 測試20 mg/m2 NaCl含量時的測試值。

2.2 涂層性能要求

在ISO20340中明確要求涂層的耐鹽霧老化性能，附著力性能，耐陰極剝離性能及浸海水性能。

2.2.1 涂層最低性能要求

ISO20340中要求附著力性能如表1。

2.2.2 耐陰極剝離與浸海水試驗

ISO20340中要求耐陰極剝離性能與浸海水性能如表2。

2.2.3 涂層的耐鹽霧老化性能

根據ISO20340中的試驗方式：在每個測試面板上繪制一條劃線以確保充分暴露于測試的所有元素。劃線應該采用機械方法(如采用一種一個帶有鈷槽鉆頭的鉆床的機械)。劃線至少長度50 mm，寬度2 mm，距任一長板邊的距離大于12.5 mm，距任一短板邊的距離大于25 mm。劃線應完劃透油漆涂層直至碳鋼底材。劃線要和板面垂直。在熱浸鍍鋅和熱噴涂金屬涂層上，劃線應完全通過油漆涂層和金屬層直至碳鋼。進行暴露循環持續一周(168 h)試驗包括：

(1) 72 h的紫外線和水的暴露，依照標準 ISO 11507：2007，條件如下：ISO 11507：2007中的方法4 h紫外線照射(60±3 ℃)和4 h冷凝(50±3 ℃)交叉進行。II 型紫外燈(UVA 340 nm)見 ISO 11507：2007 中 5.1.2 條。 

(2) 72 h鹽霧試驗，依照標準 ISO 9227。

(3) 24 h低溫暴露試驗(-20±2)℃。按以上循環步驟循環25個循環后須達到腐蝕平均值小于3 mm。

3 海洋用粉的防腐蝕、耐鹽霧研究進程

基于海洋用材的使用環境，對其必須采取防腐蝕保護措施，其防腐等級需遠高于其他普通防腐粉末產品。粉末涂料行業也對其進行了許多實驗。2013年邢世波[5]等人研究了重防腐環氧富鋁鎂錳稀土納米涂料，得到了在海洋大氣環境中耐腐性能優秀,使用壽命長,可應用于海洋大氣環境的鉆井平臺、橋梁等鋼鐵構造物的重防腐涂料。2014年南京航空航天大學的姚正軍和杜咪咪[6]用鋅粉，鋁粉，石墨烯，乙撐雙硬脂酰胺，三甲基六亞甲基二胺助劑加入環氧體系的粉末涂料中，得到了可長期保護鋼結構各類腐蝕介質的侵蝕,無毒、無污染、耐鹽霧、附著力強、耐沖擊性強的粉末涂料。2017年佛山市涂億裝飾材料科技有限公司的史英驥[7]將石墨烯加入到戶外配方中，得到了既耐候又具有防腐性能的海洋用粉，對沿海地區的金屬防腐涂料的技術升級有了極大的推動。雖然已有這么多先驅人事做出了研究，但是在海洋用粉的研發上還是遠遠不足，未來我們需更努力。

參考文獻：

[1] ISO 12944 paints and varnishes corrosion protection of steel structures by protective paint systems［S］． Geneva: ISO，1998．[2] NORSOK M501 surface preparation and protective coating.[3] NACE SP0108 corrosion control of offshore structures by protectivecoatings． Lexas: NACE International，2008．[4] ISO 20340 paints and varnishes performance requirements for protectivepaint systems for offshore and elated structures.[5] 邢士波，,李曉剛，,李麗，崔國華， 董超芳，楊體紹. 一種海洋

重防腐環氧富鋁鎂錳稀土納米涂料及其制備方法 [P].中國專利：CN103254726A，2013-08-21.[6] 姚正軍, 杜咪咪.一種海洋環氧富鋅防腐粉末涂料及其制備方法 [P].中國專利：CN104087125A，2014-10-08.[7] 史英驥. 一種含石墨烯的耐海洋氣候的粉末涂料及其制備方法 [P].中國專CN106905822A，2017-06-30.

來源：2023粉末涂料與涂裝第二期

作者：文 / 鄒良木 卓順坪 ( 福建萬安實業集團有限公司 )