船舶漆耐盐水性试验的探讨*

彭金墩，范 星，李 欣

( 广州合成材料研究院有限公司，广东广州510665）

在上世纪八九十年代开始，世界造船、船舶维修行业逐渐朝东南亚转移，到21 世纪初期东亚占据造船市场80% 以上份额，日本和韩国分别占据了35% 和30%，当时中国只占据不到10%。但是随着中国建造业的发展，在最近的十年来，我国乘着改革开放的东风，以承接建造各类型船舶出口为目的，不断从国外引进造船企业，吸收国外先进的造船技术和改革落后的造船管理模式，实现中国的造船工业的腾飞，到2019 年中国造船业已经占据了造船市场的30% 以上，同韩国、日本形成三国鼎立的局势。这给我国船舶漆和船舶涂装的发展注入了源源不断的活力。

船舶在航行过程中，首先要面临的是一种复杂的洋流腐蚀环境，最直观的体现在海水对金属表面的腐蚀，同时在大气压的作用下，产生的洋流波浪又会对船舶的表面产生应力和冲击，各种生活在洋流中生物和吸附在船舶表面的微生物都会加快金属的腐蚀速率，因此船舶漆对船体的保护就显得格外重要。

船舶漆是船体最重要的保护层，其应具有：防晒、防锈、防油、防腐蚀、防污、耐磨、耐寒、抗高温等性能，因而是船舶建造和日常维护保养中不可或缺的重要物料。所以在我国造船行业迅猛发展的今天，对船舶漆的需求量也相应增加，在船舶漆的防腐性能方面要求也显著提高，其中对船舶漆耐盐水和热盐水的性能检测要求更是逐年提升。目前，国内制定的关于船舶漆盐水和热盐水性能检测的标准主要有GB/T 10834-2008、GB/T 6822-2007 等。其中对船舶漆耐盐水和热盐水性能的检测，本质上就是模拟在相应温度经过一定的时间周期，检验海水对船舶漆的表面的冲击和腐蚀，检测船舶涂料在模拟海洋环境下经过一段时间的试验后对试验样板的外观变化和腐蚀程度。

本实验对不同厂家的涂层样板进行了耐热盐水的试验，并采用我司自行设计的试验装置进行试验，得出了相应的试验数据和评价结果，以供参考。

1 实验部分

1.1 试验板材和设备

试验板材采用热轧普通碳素钢（符合GB 712），尺寸为300mm×100mm×（2 ～3）mm，标格达精密仪器有限公司；CR10 色差计（日本KONICA MOINLTA 公司），BYK 4520 多角度光泽度计（德国BYK-Gardner），海水浸泡试验箱（自行组装），各种试剂（分析纯）。

1.2 试样制备和养护

钢材表面采用喷砂处理，处理后钢板表面清洁度达到的Sa21/2级，表面粗糙度（Ra）为35 ～70 μm（符合GB/T 8923-1988 规定）[1]。

试样漆膜的制备，采用配套喷涂的方式进行涂装。试样涂料采用国内普通厂家1、国内知名厂家2 和国外知名厂家3 三家涂料进行试验，涂层体系采用底面进行制备，底面采用同一种防锈底漆。漆膜按照GB/T 9278规定的条件状态下调节7d，再投入到海水浸泡试验箱中进行试验。

1.3 试验方法

试验盐水为符合GB/T 3097-1997 中的人造海水。人造海水的配方见表1。

表1 人造海水配方Table 1 Artificial sea water formula

试验盐水温度为（27±6）℃。将试样的四分之三浸泡于试验盐水中，浸入槽中的试样与槽内壁至少距离30mm，试样之间至少间隔30mm。试验样板进行20 个周期（每个周期7d）浸泡试验，记录每周期涂层状况，如果涂层完好，则用软布和自来水擦拭表面，干燥，然后用金刚砂布（100#）手工轻磨每块样板表面，用面漆再喷涂一道，并封边13mm。养护7d，然后进行5 个周期全浸试验，并进行附着力测试[2]。

2 结果与讨论

我国是海洋大国，海岸线绵长，船舶作业在我国十分发达，然而每年船舶在海洋作业和航行中受到腐蚀尤为严重，因而船舶防腐涂料在我国船舶航行的使用上具有较大意义，能保护船舶在海洋作业中不受海水腐蚀，提高船舶使用年限，节约成本。这就需要船舶防腐漆具有良好的耐海水浸泡性，一般要求经过一定周期的试验，涂层体系不应出现锈点、气泡、附着力下降及漆膜破坏等现象。三种涂料试板在浸泡试验中的性能见表2 ～表4。

表2 气泡等级Table 2 Bubble level

表3 锈蚀等级Table 3 Rust grade

表4 外观颜色变化Table 4 Appearance color changes

通过上述实验发现，1#样品在10 个周期内无异常，在10 ～20 个试验周期内逐渐出现气泡，并且随着实验时间的进行，气泡不断扩大（S2）。2# 样品在10 个周期内无异常，在10 ～20 个周期内逐渐出现气泡（S1），在20 个周期内出现很轻微变色现象。3# 样品在20 个试验周期内均能体现较好的性能，保持良好的实验状态。

涂料或是在钢材表面通过氢键、羟基、羧基等基团的反应形成半化合性质的键合，或是通过毛化钢材表面使涂料与粗糙钢材表面形成物理性质的附着，由此可见，考察船舶涂料的最重要的性能指标之一是附着力。涂料附着力的测定方法众多，有各自的优点和片面性[3]。其中船体防锈涂层体系常常采用GB/T 5210-2006[4]规定的涂层附着力测试方法进行检测。表5 是试样经过20 个周期后和面漆重涂后进行附着力测试的结果。

表5 样品附着力（MPa）Table 5 Adhesion of samples

由表5 可知，试验后三种涂料的附着力大于3MPa，重涂试验后附着力均在指标范围内但都出现一定程度的减弱，附着力性能2#＞3#＞1#。从上述实验可以看出，我国船舶防锈涂料在耐浸泡性方面性能已不逊色于国外产品。

3 结语

通过对船舶漆进行浸泡试验，对漆膜耐人造海水或盐水的性能进行研究，发现经过20 个周期后，试验涂层基本满足标准指标要求，并且在附着力方面有不逊于国外涂料的优异性能。我公司自主研发的海水浸泡试验箱在进行耐浸泡性试验时，具有试验稳定、操作简便和提高试验精度等优异性能，能满足国内日益增长的检测需求。