，不到2%。環(huán)氧樹脂可附著于不同類型底材，此外，采用該樹脂較易合成無溶劑型超厚膜涂料，簡(jiǎn)化施工程序，更適合水下施工涂裝。環(huán)氧樹脂的防腐蝕性能極為優(yōu)秀，所以適用于水下防腐防護(hù)涂料。但環(huán)氧樹脂單獨(dú)使用所形成的涂層脆性較大，為了降低環(huán)氧樹脂的脆性，可以適量加入一些聚硫化合物作為增韌劑對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，并將其作為成膜物的一部分，以提高涂料的韌性。

2.1.4硬化劑的選擇

環(huán)氧樹脂類水下涂料對(duì)硬化劑要求獨(dú)特，其物理機(jī)械性能優(yōu)異、黏度與固化速率適宜、便于在水下施工。環(huán)氧樹脂可用各種胺類進(jìn)行交聯(lián)固化，因?yàn)榄h(huán)氧基可被氫原子或叔胺開環(huán)而本身起聚合作用。水下固化涂料是通常以胺類化合物為主。含—NH2的硬化劑可對(duì)基材形成強(qiáng)于水的分子間作用力，且易成鹽，因此有利于涂層附著于金屬表面，有效降低其他腐蝕因素的影響。

2.1.5顏填料的選擇

水下施工涂料通常選用緩蝕、穩(wěn)銹顏料，如亞硝酸鹽、硅酸鹽等，及防銹蝕與惰性顏料，如鋁粉、石墨等；填料以惰性材料為主，如高嶺石粉、重晶石粉等。使用該類填料，可壓縮成本，同時(shí)，可有效控制涂層中顏料體積濃度、黏度，削弱涂層固化時(shí)的收縮力，維持附著效果。

2.1.6助劑的選擇

水下涂層需要使用流平劑、潤(rùn)濕分散劑。因?yàn)橥繉虞^厚、固化速度快，所以要求其可迅速實(shí)現(xiàn)涂層流平，并達(dá)到很好的流平效果。選取潤(rùn)濕分散劑時(shí)，要求其易于潤(rùn)濕涂料、提高涂層附著力。BYK-161、EFKA3600、德謙6800、BYK-P104、EFKA2722等都是很常規(guī)的選則。

2.1.7基本配方

基本配方見表1。

2.1.8涂料配制

按照配比將所選原料置于反應(yīng)器中，快速攪拌使其均勻，然后在三輥軋機(jī)上研磨使其細(xì)度和黏度達(dá)標(biāo)。

2.2光固化涂層

開拓海洋資源，包括發(fā)展海上風(fēng)電，都對(duì)海洋工程結(jié)構(gòu)材料提出了新要求。其中海洋生物污損的存在，會(huì)增加海洋平臺(tái)和海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，增加腐蝕的可能性。目前，通常采用海上平臺(tái)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)海上風(fēng)電防海洋生物污損進(jìn)行防護(hù)，但是海上風(fēng)電場(chǎng)無人居住并限制人員接近，因此維修維護(hù)更加困難，如何設(shè)計(jì)更加符合海上風(fēng)電鋼結(jié)構(gòu)要求的長(zhǎng)效防護(hù)要求、施工維護(hù)要求的涂層體系非常重要。浪花飛濺區(qū)涂層的維護(hù)難度較大，因?yàn)榘殡S著海水的漲潮和退潮，該區(qū)域會(huì)不斷暴露在海水中和空氣中，就更加劇了該區(qū)域的腐蝕，所以需要研制出快速光固化涂層，在漲潮退潮的時(shí)間段內(nèi)將其涂覆到待修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)表面并快速光固化。

2.2.1光固化涂料固化機(jī)理

光固化涂料是指通過光源照射，讓涂層吸收能量，引發(fā)如交聯(lián)、聚合等化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)液體固化的涂料。上述光源必須能量充足，能夠使電子發(fā)生躍遷達(dá)到激發(fā)狀態(tài)，從而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

2.2.2光固化涂料主要組分

一般情況下，光固化涂料主要包括齊聚物、活性稀釋劑、光引發(fā)劑和助劑 4個(gè)部分，各部分含量分別是：活性稀釋劑40% ～ 60%，齊聚物30% ～ 50%，光引發(fā)劑1% ～ 5%，助劑0.2% ～ 1.0%。

1）齊聚物

齊聚物（即光敏樹脂），指在整個(gè)體系中含量高，對(duì)涂層性能至關(guān)重要的樹脂。齊聚物分子結(jié)構(gòu)均包含碳碳雙鍵，應(yīng)用廣泛表現(xiàn)如下：①不飽和聚酯；②環(huán)氧丙烯酸酯；③聚酯丙烯酸酯；④聚氨酯丙烯酸酯；⑤水性丙烯酸酯；⑥聚醚丙烯酸酯；⑦多烯硫醇體系；⑧陽離子樹脂。

2）活性稀釋劑

光固化涂料中，活性稀釋劑同樣不可或缺，作為一種功能性單體，不但能有效控制涂料黏度，便于施工作業(yè)，還能參加涂料的固化反應(yīng)，直接影響涂層性能。活性稀釋劑分子結(jié)構(gòu)包含不飽和雙鍵，如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰基及乙烯基等，其中，丙烯酰氧基光固化活性最高，故多采用丙烯酸酯單體。近年來新型稀釋劑得到了開發(fā)利用，乙氧基化或丙氧基化的丙烯酸酯類功能單體，不僅可以改善某些單體對(duì)皮膚的刺激性，而且使其單體性能更加完善。研發(fā)陽離子光固化體系可帶動(dòng)官能環(huán)氧化合物及乙烯基醚類單體的相關(guān)研究與應(yīng)用。

3）光引發(fā)劑

光引發(fā)劑對(duì)于光固化涂料至關(guān)重要，是涂層固化程度及速度的決定性因素。光引發(fā)劑的反應(yīng)機(jī)制一般包括以下4種：氫消除反應(yīng)機(jī)理、離子反應(yīng)機(jī)理、裂解反應(yīng)機(jī)理和能量轉(zhuǎn)移反應(yīng)機(jī)理。目前常用的光引發(fā)劑有：安息香、二苯基乙酮、α，α-二乙氧基苯乙酮、α-羥烷基苯酮、芳酰基膦氧化物、二苯甲酮和硫代丙氧基硫雜蒽酮。

4）助劑

為確保光固化涂料中各成分相對(duì)穩(wěn)定，應(yīng)在光敏樹脂制備期間添加所需助劑，如流平劑可促進(jìn)光敏樹脂的流動(dòng)；熱阻聚劑可延長(zhǎng)其有效期；抗氧劑可用于改善涂膜穩(wěn)定性能等。選擇助劑時(shí)，優(yōu)先采用可參與固化反應(yīng)的活性助劑，如畢克公司的BYK-371、迪高公司的Red2100、Red2200及Red2500等。由于不參加光固化反應(yīng)，大多數(shù)普通助劑將留存于固化膜中，導(dǎo)致出現(xiàn)針孔、反黏等現(xiàn)象。

2.2.3光固化涂料的研制和應(yīng)用

我國(guó)光固化涂料技術(shù)的研發(fā)工作一般在高等院校開展，高校設(shè)備及儀器較為先進(jìn)、專業(yè)人才較多且有良好的科研氛圍，借鑒國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)，與企業(yè)合作謀求雙贏。如復(fù)旦大學(xué)高分子系李善君教授所制的超大規(guī)模集成電路封裝用環(huán)氧塑封料科技成果，已轉(zhuǎn)入生產(chǎn)；其研發(fā)的高韌性封口膠已在最新型戰(zhàn)機(jī)的尾翼中投入使用。

上海暄洋化工材料科技有限公司研制出了一種修復(fù)風(fēng)電鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)破壞的快速光固化防腐涂料及制備工藝，這種防腐涂料不僅耐老化，耐磨好，耐海水浸泡，對(duì)底材附著力強(qiáng)，還能滿足在被腐蝕的底材上完成涂覆的要求，同時(shí)也與陰極保護(hù)措施具有很好的匹配性，能在可見光條件下短時(shí)間內(nèi)完全固化。具體步驟如下。

步驟一：在酸堿催化條件下，制備無機(jī)高分子成膜物，可以是無機(jī)硅、鈦、鋁、鋯高分子溶膠，選其中1種、或2種、或2種以上的溶膠適當(dāng)配比混合后，加入丙烯酸樹脂或者環(huán)氧樹脂或者它們的混合物，劇烈攪拌并陳化一段時(shí)間，得到無機(jī)納米材料改性的低表面能無機(jī)有機(jī)雜化樹脂；

步驟二：將步驟一所述的雜化樹脂與耐磨顏料、助劑混合，得到懸浮性好的涂料基料；所述耐磨材料為剛玉（氧化鋁）、金剛砂（碳化硅）、鉆石粉（C）、氮化硼、碳化硼；助劑為防沉降劑和消泡劑，包括改性膨潤(rùn)土、氣相二氧化硅、聚二甲基硅氧烷、BYK-051無機(jī)硅消泡劑。

步驟三：在紅外照射環(huán)境下，將步驟二所述懸浮物中，依次加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯樹脂、光引發(fā)劑、活性稀釋劑和增感劑，攪拌均勻得到涂覆溶液。所述的光引發(fā)劑為陽離子聚合光引發(fā)劑和自由基聚合光引發(fā)劑，一般選用1173、TPO、氟化二苯基鈦茂（Irgacure 784）、雙(五氟苯基）鈦茂；所述增感劑為雙重氮鹽，疊氮化合物。

步驟四：將步驟三中所述涂覆溶液直接涂覆于需要防污的表面，在太陽光下或紫外光下放置一段時(shí)間完全固化，得到所需的快速光固化防腐涂料。

該產(chǎn)品采用可見光固化劑和增感劑，使得涂層在太陽光作用下，可快速固化；采用無機(jī)溶膠作為改性劑，通過對(duì)丙烯酸樹脂或者環(huán)氧樹脂的改性，可增強(qiáng)涂層成膜物的耐老化性；通過采用耐磨顏料，可提高涂層的耐海水中粗顆粒沖刷能力。

3結(jié)語

通過世界各國(guó)研究者的不斷努力，海上風(fēng)電鋼結(jié)構(gòu)涂層防護(hù)體系的工程實(shí)踐的防護(hù)技術(shù)已取得很大的進(jìn)步，金屬熱噴涂技術(shù)能使涂層與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面形成了非常牢固的涂層結(jié)合力，當(dāng)金屬熱噴涂層遭到破壞時(shí)，鋅鋁涂層可作為被犧牲的陽極繼續(xù)保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)表面，尤其適用于海上鋼結(jié)構(gòu)的外表面。通過采用高強(qiáng)度環(huán)氧樹脂涂層防護(hù)技術(shù)，可以更好地抗熱沖擊、抗?jié)B透且涂層收縮率低，然而需要在施工時(shí)達(dá)到一次性成膜，且漆膜較硬、修復(fù)較難。

聚氨酯涂層的涂料反應(yīng)快速、放熱，尤其適于快速作業(yè)、冬季防腐施工，該涂料不含溶劑，安全環(huán)保，此外其抗腐蝕、抗磨損、附著效果極佳，便于施工作業(yè)，且使用壽命較長(zhǎng)。

氟碳涂料的穩(wěn)定性超高，其耐候性、耐腐蝕性、耐磨損性和耐污損性等方面較丙烯酸類、聚酯類面漆有著明顯優(yōu)勢(shì)。此外，相比其他涂料，氟碳涂層的耐酸堿、耐化學(xué)品腐蝕性能也更優(yōu)異，可直接用于接觸強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的液艙。

水下固化涂層擁有優(yōu)良的防腐性能，有利于在水下及潮濕界面上的直接涂裝，因此適于海洋船舶業(yè)及建筑業(yè)領(lǐng)域的防腐防護(hù)。盡管水下固化涂料成本較高、施工性能差、防腐期較短，但作為飛濺區(qū)水下鋼制物的最重要、最經(jīng)濟(jì)有用的防腐蝕手段，該涂料今后必將日益受到人們的關(guān)注，發(fā)展前景遼闊。而光固化材料因其固化速度較快、無溶劑、水性化、有機(jī)揮發(fā)物較低及安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，定會(huì)擁有愈加廣闊的世界市場(chǎng)。