船舶压载舱防腐涂层性能研究

论文摘要

船舶的压载水舱由于工作环境恶劣,干湿交替频繁,以及结构复杂不易进行清洁和涂装维护,是船舶各舱室中腐蚀最为严重的部位之一。而压载舱的腐蚀问题往往会带来严重的安全隐患。IMO经过3年多安全评估得出结论,一些重大船舶事故便是由于压载舱严重腐蚀导致结构强度大幅下降而造成的。因此,IMO于2006年12月8日一致通过了《所有类型船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》。而目前国内船舶压载舱防腐涂料的性能与新标准要求的相差较大。因此,研制出我国自己的符合新标准要求的船舶压载舱防腐涂料已成为当务之急。本研究研制了纳米二氧化钛改性氟碳树脂涂料和高固体分环氧树脂涂料,并按照新的《所有类型船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》中对涂层性能的检测要求,对此两种涂料和4种对比涂料(普通氟碳树脂涂料、某氟碳树脂涂料、玻璃鳞片环氧树脂涂料以及环氧沥青涂料)分别进行了常规性能测试(包括:涂层的硬度、光泽度、耐冲击性和附着力等)和耐蚀性评价(包括:高温海水浸泡试验、干湿交替试验和连续盐雾试验),以此评价研制涂料的综合性能是否达到了新标准的要求。并利用对涂层的EIS测量得到的阻抗谱,初步探讨了涂层的耐蚀能力,以及纳米二氧化钛的加入,对涂层性能的影响。研究结果表明,研制的纳米二氧化钛改性氟碳树脂涂料和高固体分环氧树脂涂料的综合性能较对比涂料有较为明显的优势,研究目的初步实现。特别是纳米二氧化钛的加入对涂层防腐蚀性能有较大的提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 研究背景
• 研究思路
• 研究内容
• 第1章 绪论
• 1.1 金属腐蚀概述
• 1.2 船舶压载舱服役环境及其腐蚀问题
• 1.3 船舶防腐现状
• 1.3.1 船舶腐蚀防护的种类
• 1.3.2 船舶防腐涂料分类
• 1.4 船舶压载舱保护涂层性能标准
• 1.4.1 新标准产生的背景及我国在其制定过程中所发挥的关键作用
• 1.4.2 新标准的内容框架
• 1.4.3 新标准给我国带来的影响
• 第2章 实验部分
• 2.1 主要试验原料
• 2.2 主要试验仪器
• 2.3 防腐涂料成分设计
• 2.3.1 基料
• 2.3.2 固化剂
• 2.3.3 颜料和填料
• 2.4 涂料的制备
• 2.4.1 纳米二氧化钛改性氟碳树脂涂料的制备
• 2.4.2 高固体分环氧树脂涂料的制备
• 2.4.3 普通氟碳树脂涂料的制备
• 2.5 涂层的制备
• 2.5.1 底材的选取
• 2.5.2 表面处理
• 2.5.3 涂装
• 2.6 涂层的基本性能测试
• 2.6.1 涂层的干膜厚度
• 2.6.2 涂层的附着力
• 2.6.3 涂层的硬度
• 2.6.4 涂层的光泽度
• 2.6.5 涂层的耐冲击性
• 2.7 涂层的耐蚀性评价
• 2.7.1 高温海水浸泡试验
• 2.7.2 干湿交替试验
• 2.7.3 连续盐雾试验
• 第3章 船舶压载舱防腐涂层基本性能
• 3.1 涂层的厚度
• 3.2 涂层的附着力
• 3.3 涂层的硬度
• 3.4 涂层的光泽度
• 3.5 涂层的耐冲击性
• 3.6 本章小结
• 第4章 船舶压载舱防腐涂层耐蚀性
• 4.1 高温海水浸泡试验
• 4.2 干湿交替试验
• 4.3 连续盐雾试验
• 2改性氟碳树脂涂料'>4.3.1 纳米TiO₂改性氟碳树脂涂料
• 4.3.2 高固体分环氧树脂涂料
• 4.3.3 普通氟碳树脂涂料
• 4.3.4 某氟碳树脂涂料
• 4.3.5 玻璃鳞片环氧树脂涂料
• 4.3.6 环氧沥青涂料
• 4.4 本章小结
• 第5章 压载舱涂层防蚀机制的电化学阻抗法研究
• 5.1 电化学阻抗谱研究简介
• 5.2 EIS实验方法
• 5.3 涂层的电化学阻抗谱分析
• 5.3.1 浸泡初期涂层体系阻抗谱
• 5.3.2 浸泡初期单涂层阻抗谱
• 5.3.3 连续盐雾试验后涂层体系阻抗谱
• 5.3.4 涂层体系的耐阴极剥离性能
• 5.4 涂层的防腐机理分析
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历