[发明专利]深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆

说明书

技术领域

本发明属于防腐处理技术领域，具体涉及一种深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆。

背景技术

受海洋环境与材质本身的缺陷，大部分材料，特别是金属类都会发生腐蚀。材料的腐蚀不仅造成了巨大的经济损失，而且造成海洋环境的污染。防腐蚀技术多种多样，在钢结构防护时常常把多种技术结合使用。其中，涂层防腐是最简单、运用最广泛的技术。防腐涂料受法规、能源、防腐要求的推动经历了功能单一、高VOC含量、施工复杂向高性能多功能、智能、环保、涂料涂装一体化的发展。

钢结构防腐是整个重防腐行业的一个分支。在最早时期，由于涂料技术及原材料有限，大多数使用植物油或海洋生物加上矿物颜料，结合松香油制成涂料。二次大战期间，重防腐特种涂料得到了快速发展。出现了很多的新的涂料品种，醇酸涂料、氯化橡胶涂料、环氧涂料、聚氨酯涂料等等。近年来，由于世界各国对有机挥发物含量限制法规及有害空气污染物排放法规、能源的消耗推动防腐涂料朝高固体份、无溶剂、水性方向发展，对涂料涂装发起了新的要求。

20世纪90年代喷涂聚氨酯技术应运而生。由于能够满足在安全、施工、性能的需要，已发展成为当今海洋防护工业发展最快、最先进的技术。与其他海洋防护涂料技术相比，喷涂聚氨酯具有优秀的耐磨损及耐化学腐蚀性、一次性喷涂厚度、快速的干燥速度及快速施工等优点，使得喷涂聚氨酯涂料技术被广泛地应用于国内外各种重防腐工业领域如燃气贮罐、管道、海洋船舶等钢结构重防腐。

由于喷涂聚氨酯涂料数秒内凝胶固化，几分钟即可达到步行强度，对钢结构的湿润与附着方面有一定的缺陷，限制了喷涂聚氨酯涂料的运用，底漆技术成为了喷涂聚氨酯涂层对钢结构耐腐蚀防护的关键技术。底漆除了能承受住海水的腐蚀与高压、对钢结构表面进行有效封闭外，还要在钢结构与喷涂聚氨酯之间起到一个桥梁的作用来提高附着力。

专利CN200910304890.4发明了一种海洋钢结构喷涂聚脲用防腐底漆，来改善聚脲对钢结构表面的附着力，以提高其防腐性能。该发明的防腐底漆为双组份聚氨酯型，其中A组分由环氧树脂、增粘树脂、防锈颜填料、触变剂、溶剂和其他助剂组成，B组分由异氰酸酯、大分子羟基多元醇、小分子羟基多元醇和溶剂组成。该发明底漆具有以下几个特点：1)对钢结构表面附着力好，其拉开法附着力为≥9MPa；2)柔韧性好，与喷涂聚脲的配套性好；3)低表面处理，施工方便，重涂时间最短为16h，最长可达60天；4)防腐性能优异。

喷涂聚氨酯涂料在对钢结构进行防腐防护时，为了提高对钢结构的附着强度，在实际的施工过程中通常涂装底漆，提高对钢结构的附着力。

现有的喷涂聚氨酯技术发展时间短，研究主要集中在主体材料的研发及改良上，配套材料的研究报道较少。已报道的配套底漆基本上是环氧类、聚氨酯类底漆。环氧类底漆存在与喷涂聚氨酯的粘结强度低等问题，聚氨酯类底漆存在与钢结构粘结强度低的问题。因此这两类底漆主要用于性能指标要求不高的场合。喷涂聚氨酯本身可以承受深海环境海水的压力，但由于没有相应的配套材料，限制了在深海环境中的应用。专利CN200910304890.4聚氨酯型防腐底漆A组分含有20-40％的溶剂，B组分含有20-60％的溶剂，防腐底漆的溶剂含量约为20-50％。防腐底漆与钢结构表面附着力好，其拉开法附着力为≥9MPa，但防腐底漆对与聚脲的附着力的情况没有说明。

溶剂含量约为20-50％的防腐底漆，存在以下缺点：

1)性能方面，溶剂型防腐底漆随溶剂的挥发，漆膜表面易产生针眼，造成漆膜弊病，降低漆膜的防腐性能。

2)涂装方面，溶剂型防腐底漆在施工中由于单道涂膜厚度低，需进行多道施工，效率低、施工工期长。且边棱及突起部位漆膜易流淌，需特殊处理。溶剂型防腐涂料需在溶剂挥发后成膜，因此在涂装时有露点的限制。

3)安全方面，溶剂型防腐涂料在生产、施工中都存在有机挥发物的排放，增加了火灾隐患，增加了安全防护成本、废物处理成本等费用。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出了一种深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆——聚氨酯改性环氧无溶剂底漆，底漆与喷涂聚氨酯涂料配套使用，拓展喷涂聚氨酯涂料在深海环境中对钢结构的防护。