海洋防护涂料锚定低碳环保
文章来源：中国化工报 更新时间：2024-11-29 11:59:46
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近年来，随着我国海洋强国战略的逐步推进，海洋防护涂料产业迎来发展新机遇。日前，在山东举行的2024年中国涂料工业信息年会暨2024年中国涂料工业协会防腐涂料分会年会、第十二届中国涂料技术创新高峰论坛上，业内专家指出，随着环保政策不断收紧，海洋防护涂料的发展方向是贯彻国家“双碳”政策，锚定高性能化、多功能化、低毒环保，发展以创新为核心的新质生产力。
防污涂料转向低毒化
海洋装备防护的重点之一就是应对海洋生物污损。海洋防污涂料的研发与应用对于保障舰船和海洋装备性能、延长使用寿命具有不可估量的价值。随着科技的进步和环保意识的增强，传统的含毒防污涂料如三丁基锡、氧化亚铜等已逐渐被环保型、无毒或低毒的防污涂料所取代。
中国船级社高级验船师龚晅威表示，在全球推动绿色节能低碳的大背景下，国际海事法进行了一系列修订，提出了船舶能效控制、温室气体减排和生态环境保护下的新需求，例如2023年减少入侵生物转移的船舶生物污垢控制与管理导则等对船舶的合规、减排等提出要求，涂料企业也必须作出相应改变。
近年来中国关于船舶涂料可挥发性有机物（VOCs）的法规的演变也印证了这一点。上海国际油漆有限公司产品支持经理路懿在会上指出，自2014年大气污染防治法颁布后，国务院、各地及专业市场分逐级对法规进行梳理，并制定出切实有效的防治工作管理方案。去年，由中国涂料工业协会申报的《低VOCs高/超高固体分和无溶剂环氧涂料产品技术要求》（T/CNCIA 01005—2022），将低VOCs含量的高固体分和超高固体分及无溶剂环氧涂料定义中超高固体分环氧涂料的不挥发物质量分数由≥88%改为＞90%；无溶剂环氧涂料的不挥发物质量分数由≥97%改为＞97%。目前，已有超过65%的船舶通用底漆采用高固体环氧体系涂料，随着全球对通用底漆/压载舱漆的VOC排放限值逐步提升，未来高固体环氧体系涂料的市场占有率还将上升。
“涂料生产企业一定要关注国际海事法规的新要求，提供合规产品，满足船舶行业的需求。”龚晅威说。
深远海开发需求多样
随着“十四五”时期我国深空、深海、深地战略的推进，深远海开发逐步成为海洋经济发展的一大热点。海上风电项目、深远海油气资源勘探开发等产业蓬勃发展，装备的升级更新也对防护涂料的性能和功能提出了更高的要求。
中国海洋大学材料科学与工程研究院副院长陈守刚教授表示，目前防腐防污涂层和阴极保护仍是海洋工程中常用的金属防护手段，发展新型兼具多功能的海洋防污涂层具有重要的研究意义和经济效益。涂料行业需要针对当前海洋腐蚀环境的不同区域设计新型光电功能防腐防污材料，例如新型光电防污材料、全光谱驱动光催化防污材料、光热响应自修复材料等新型海洋光电功能防护材料，并结合微生物与材料界面的吸附和动态成膜机制的深入研究，在实际环境下进行验证。
中国科学院兰州化学物理研究所研究员王道爱则提出了一种较为新颖的思路。他表示，将防护涂层与新兴能源转化技术结合，通过合理设计，将环境能量转化为电能并对金属材料进行阴极保护是一种灵活、无污染、可持续的有效途径。他在会上介绍了研究所开发的一种集摩擦起电与防腐防污功能一体化的涂层材料，能够利用接触分离界面的摩擦发电效应对多种海洋能进行收集并原位应用到对金属材料的阴极保护防腐领域。同时，这种涂层材料涂层具有良好的防腐防污性能，对基材具有良好保护作用，能有效保护海洋中的基材不受腐蚀和生物污损物侵害，为阴极保护防腐提供了新途径。
哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院教授王君指出，在不考虑其他因素（船体运动、超声波等物理信号干预）的情况下，防污涂层污损抑制的效果主要与涂层的基本特性和表面特性紧密相关。未来可通过天然防污官能团/分子的引入，提升基体树脂自身的防污性；通过光、电等复合功能材料的加持，提高防污涂料的防污性；结合污损生物的生物学行为，深入探究其对材料的黏附机制，进而采取相应的手段进行干预/阻断，实现绿色防污。
相关行业标准正在制定
随着海洋经济规模的不断扩大，海洋防护涂料使用、维护和检测的标准也正在制定和完善，例如用于延长防护涂层寿命的水下清洗技术。
“现有常规防污涂料技术目前仍需要水下清洗等手段辅助防污，在防污涂层未到设计服役寿命，提前发生局部或整体海生物污损现象时，水下清洗作业是最为有效的应急方案。”海洋化工研究院有限公司高级工程师张凯解释说，水下防护涂层延寿技术标准包括船体表面污染等级、水下清洗作业类别、开展整船或特殊部位水下清洗作业依据等复杂类目，国内外相关标准体系都正在建设和完善当中。
据龚晅威介绍，我国正在修订船舶污垢水下清洗指南，将要求海洋防护涂料制造厂家制备的涂层具有被动清理的协同能力和或耐清理能力；并向水下清洗系统提供清洗相关的信息，包括杀生物剂、聚合物含量和涂层类型的信息，以及清理涂层的推荐方法和技术、不应用于清洗的方法和技术，以及清洗的任何禁忌症。
同时，涂料、颜料行业作为石油化工行业的细分领域之一，其碳排放标准也在制定和完善当中。全国涂料和颜料标准化技术委员会钢结构防腐涂料体系分会秘书长陈丰指出，涂料、颜料行业的碳排放特点是总量较小但强度较为突出，行业目前已经公开了国家标准《温室气体排放核算与报告要求 第32部分：涂料生产企业》，对涂料企业温室气体排放“算什么，怎么算”提出了统一要求，包括核算原则、确定边界和排放源、核算方法和排放因子、监测、数据质量、报告内容等。后续还将继续开展标准的宣贯、推广和应用，进行涂料产品碳足迹标准的制定，推动涂料行业“双碳”目标的实现。
“未来，中国涂料协会也将充分发挥国家级平台特有的属性和优势，带领涂料企业在政策法规定制、标准制定、人才培养、平台建设、信息交流、产业引领等各个方面做好各项工作，多方面、全方位支持企业的建设和发展。”中国涂料工业协会会长刘普军说。
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