盡管目前許多國家面臨貿(mào)易方面的困難，全球海運貿(mào)易依舊在繼續(xù)增長。航運業(yè)是受到打擊最大的行業(yè)，薄利潤迫使船東尋求提高每一次來回的效率，這就鼓勵業(yè)主和經(jīng)營者仔細審查其業(yè)務(wù)的各個方面。近年來使用創(chuàng)新的船體涂層來節(jié)省燃料成本一直是重中之重 ，其結(jié)果是，業(yè)主和運營商現(xiàn)在會更具戰(zhàn)略地看待他們用作提高運營效率的工具——涂料。

像航運業(yè)一樣，由于石油價格持續(xù)走低，離岸行業(yè)的表現(xiàn)也并不樂觀。因此，那些鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜的海上裝置運營商，如石油和天然氣裝置，必須認真考慮選擇防護涂料作為管理運行和維護成本的工具，從而提高盈利能力。

開發(fā)高度復(fù)雜和技術(shù)先進的防護涂料，有助于為這些專業(yè)市場領(lǐng)域提供所需的效率，但也為涂料供應(yīng)商們帶來更多技術(shù)挑戰(zhàn)。

水線以上部分

離岸裝置結(jié)構(gòu)永久暴露于高鹽度和腐蝕性的環(huán)境以及極端的溫度和物理應(yīng)力下，這些因素為涂料行業(yè)帶來了獨特的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)以來，無機富鋅涂層（IOZ）如硅酸鋅已成為這些環(huán)境的首選底漆，因為它們具有更強的抗腐蝕性能，鋅環(huán)氧樹脂涂層是第二選擇。然而，雖然IOZ表現(xiàn)出優(yōu)異的抗腐蝕性能，但它們具有低的機械強度并且需要特定的應(yīng)用條件。因此，越來越多的離岸結(jié)構(gòu)安裝操作人員傾向于選擇鋅環(huán)氧樹脂。但是還有一個問題，鋅環(huán)氧樹脂需要更頻繁的重新涂覆，這通常意味著這些裝置需要更頻繁地停工。因此，每個系統(tǒng)都有其局限性。

在鋅硅酸鋅和鋅環(huán)氧樹脂中，鋅作為犧牲元素代替鐵被腐蝕，從而使鋼完好無損。這個過程被稱為原電池效應(yīng)——只有當鋅底漆能夠轉(zhuǎn)移電流時才有效。通常，正常的鋅涂層厚度約為60-80微米，但傳統(tǒng)的鋅環(huán)氧樹脂涂層僅僅是靠里面的20-30微米傳遞電鍍保護。環(huán)氧樹脂使鋅顆粒絕緣，導(dǎo)致它們失去其電性質(zhì)。即使在高鋅負荷下，大約80％的鋅都離腐蝕點太遠，因此剩余的是沒有任何用途的。

◆ 活化鋅

作為涂料專家，我們的挑戰(zhàn)是激活更多的鋅涂層進行原電池反應(yīng)，而不是增加實際的鋅含量本身。這樣做可確保整個薄膜中的鋅都用以提供防腐蝕保護。解決方案是將兩種新物質(zhì)引入底漆：中空玻璃球體和專用激活劑。這些新方案的組合以及其與粘合劑、顏料、填料和添加劑的最佳混合可確保整個涂層中的鋅都被活化。

一般來說，傳統(tǒng)的鋅涂層是多孔的，因此對水幾乎沒有對抗性。但是在我們的新涂層上，除了顯著提高的電流效應(yīng)，我們還發(fā)現(xiàn)新型活化鋅底漆具有較低的透水性。一旦鋅被激活，耐水性就會增加，因為它在表面和膜內(nèi)形成的不溶性鹽層起到了阻隔效應(yīng)。在海洋環(huán)境中一個永久浸在水中的裝置有這層阻隔是重要的，它可以在裝置的使用壽命期間為裝置結(jié)構(gòu)提供額外的保護。

同樣重要的是要注意水不是海上裝置結(jié)構(gòu)的唯一破壞力量。在特別具有侵略性的鹽水環(huán)境中，氯離子將穿透保護層，引起點腐蝕。我們的涂層通過在中空玻璃球周圍形成含氯鹽來有效捕獲這些氯離子。這顯著地延遲了腐蝕過程，因為氯離子被捕獲在涂層內(nèi)從而被阻止到達鋼的表面，這就是抑制劑效應(yīng)。

◆ 先鋒防護技術(shù)

這些創(chuàng)新在新一代海虹老人涂料技術(shù)中被稱為“先鋒防護”。在我們看來，由于先鋒防護技術(shù)可以提供三重保護，我們得以重新定義了防腐涂料。它通過增加鋅的活化程度而顯示出更大的電流活性；它對水和其他腐蝕性物質(zhì)會產(chǎn)生無機鹽屏障；并通過捕獲氯離子作為氯化物的清除劑。

離岸結(jié)構(gòu)經(jīng)常暴露于嚴重的機械應(yīng)力和溫度波動下，這可能導(dǎo)致鋅底漆隨鋼的收縮而膨脹。新的先鋒防護技術(shù)通過其獨特的自我修復(fù)功能來補償這一點。底漆中的中空玻璃球體從開裂的過程中吸收大量的能量，以防止初始裂紋擴大和發(fā)展。此外鋅活化過程形成的副產(chǎn)品將占據(jù)微裂紋留下的空間，防止其發(fā)展成為更嚴重的裂縫。這顯著減少了生銹蠕變，并確保涂層在更長的時間內(nèi)保持其防腐蝕性能。

說到應(yīng)用方面，先鋒防護涂層可以在高溫和高濕度的條件下應(yīng)用，不會起泡。并且，在20℃下的再次涂覆間隔為1小時，與相似溫度下的大多數(shù)富含鋅的環(huán)氧底漆相比，其干燥速度要快50％。其更大的干膜厚度不易受到破裂的影響，這意味著當應(yīng)用于焊接或發(fā)生過度傾斜的拐角時，操作者不必過分擔心。

◆ 效率方面的成果

在侵略性環(huán)境中利用這種創(chuàng)新技術(shù)其優(yōu)勢是很顯著的。離岸設(shè)施的擁有者可以提升其資產(chǎn)的使用壽命，并降低維護要求和維護成本。這對于需要關(guān)閉才能進行維護且區(qū)域很難到達的設(shè)備是尤為重要的。對承包商來說，選擇有信心的涂層，可以使他們?yōu)榉?wù)的設(shè)備和結(jié)構(gòu)提供更多的保修承諾。先鋒防護技術(shù)的寬容忍度可以允許它在現(xiàn)場進行潤色和涂層修復(fù)。而對于制造商來說，先鋒防護技術(shù)比其他類似的底漆更容易應(yīng)用，并且具有更短的再涂層間隔，從而可以提高速度和效率?？偠灾@種新技術(shù)通過減少銹蝕蠕變，增強耐腐蝕性，提高抗裂性和提高對變化氣候條件的耐受性，重新定義了防腐蝕涂層。

水線以下部分

船東渴望自己的船只保持光滑無污漬的船體。結(jié)垢會增加船體的阻力，從而增加燃油消耗和相關(guān)的有害排放。合適的涂層可以保持船體平滑，從而最小化船只對清潔或過早返回船塢的需要。

防污市場主要以依靠除菌劑控制船體結(jié)垢的傳統(tǒng)防污涂料為主導(dǎo)。傳統(tǒng)上通過加入氧化亞銅作為顏料，與有機除菌劑一起加入，以提供所需的除菌劑活性，抵消整個海洋生物污染生物體的侵蝕。相反，污垢釋放系統(tǒng)通常不含殺菌劑。它們基于PDMS或硅氧烷的聚二甲基硅氧烷，可以最小化污垢生物體的粘附強度，允許在船舶運行期間釋放。但這里的問題是PDMS涂層在低運行速度下的作用有限。這在當今的市場中是尤其重要，因為目前的市場狀態(tài)就是，船舶可能會閑置較長時間或者運行更慢以節(jié)約燃料成本。

◆ 防結(jié)垢

針對上述提出的方案，將PDMS涂層與水凝膠結(jié)合，令其在船只較慢的運行速度下或當船只閑置時提供改進的防污性。水凝膠是一層被捕獲在親水聚合物網(wǎng)絡(luò)中或周圍的水。要附著在水凝膠覆蓋的船體上的生物體首先需要識別表面是否適合沉降。由于船體被結(jié)合水覆蓋，大多數(shù)生物將根本無法將其識別為合適的表面，就會在其他地方找沉降點。水結(jié)合過的表面需要有機體在直接粘合到船體表面之前就除掉水層，大多數(shù)生物體都沒有能力去做這些。

◆ 活性防護技術(shù)

在這個概念的基礎(chǔ)上向前發(fā)展，我們現(xiàn)在將水凝膠層與除菌劑結(jié)合形成具有除菌活性的水凝膠層——一種稱為活性防護?的技術(shù)。這里，水凝膠在其擴散出膜的過程中捕獲除菌劑，這增加了除菌劑的表面濃度，從而延長了除菌劑在表面上的保留，使得活性防護能夠以較低量的除菌劑就保持高效率。因此，活性防護涂層能夠在船只靜止或是以較慢的速度行駛時就能釋放出超過0.1knot的除菌劑。這對船東來說意義重大，因為即使船只處于空閑狀態(tài)或緩慢運行狀態(tài)，船體仍然處于保護下。從環(huán)境的角度來看，無論速度如何，殺菌劑的穩(wěn)定釋放意味著在高速行駛時，依然只有較少的除菌劑被釋放到海洋中。

此外，有效使用除菌劑可以降低顏料和填料的體積濃度，這也為低VOC排放做出貢獻。

低除菌劑含量還可確保涂層的光滑度，這對于最大限度提高其燃油效率并因此降低運行成本十分重要。即使船體受到刮擦，活性防護技術(shù)提供的防御和測試窗口表明活性防護涂層也將在至少22個月內(nèi)保證其防護等級。

◆ 性能的一致性

在目前的航運市場上性能的一致性對效率來說至關(guān)重要，活性防護技術(shù)的測試顯示，其防污性能對于從慢速轉(zhuǎn)換為快速運行的船只能保持有效，并可以保持閑置時間長達120天。對于大型集裝箱船和油罐船來說，這是特別有益的。例如，同樣的船只可以在運行一條路線時增加速度以滿足時間表，運行另一條線路時減慢速度，從而實現(xiàn)額外的燃料節(jié)省。這也意味著船長可以將船舶連續(xù)使用長達四個月，而不必進行船體清潔。此外，在整個進船塢期間，平均節(jié)省了6％的燃料，這遠遠高于傳統(tǒng)的自拋光技術(shù)。另外，延長的再涂覆間隔，可以進一步提高效率，從而縮短了船舶在干塢中的停留時間。

◆ 激勵性的變化

艱難的市場環(huán)境和具有挑戰(zhàn)性的物質(zhì)條件，鼓勵那些在嚴苛環(huán)境中運營的人士從涂料供應(yīng)商那里獲得更多的支持。這為涂料商提供了一個機會，更加努力地開發(fā)更復(fù)雜的涂料解決方案，以便為客戶及其運營環(huán)境帶來好處。當代涂料必須提供最高水平的保護，以及提高效率和控制成本。反過來，作為涂料供應(yīng)商，我們可以在幫助客戶提高其運營能力方面發(fā)揮重要作用。