2024年4月12日发(作者：中兴bv0720)

创新应用

Applications

新型有机硅防污漆的选择与施工工艺

廖华

1

，刘馨潞

2

，张佳佳

1

（1. 招商局金陵船舶（南京）有限公司，江苏 210015

　2. 江苏海事职业技术学院，江苏 211170）

摘要：基于试验，对船舶污底防污漆的使用性能进行了对比和分析。针对某滚装船项目，选择符合要求

的新型有机硅低表面能防污漆，阐述涂装施工的工艺，为船企技术人员提供参考。

关键词：新材料，有机硅，防污漆，涂装工艺。

中图分类号：U668.33 文章编号：1674-2583(2020)12-0192-03

DOI：10.19339/.1674-2583.2020.12.092

中文引用格式：廖华，刘馨潞，张佳佳.新型有机硅防污漆的选择与施工工艺[J].集成电路应用, 2020,

37(12): 192-194.

Study on Selection and Construction Technology of

New Silicone Antifouling Paint

LIAO Hua

1

, LIU Xinlu

2

, ZHANG Jiajia

1

( 1. China Merchants Jinling Shipping (Nanjing) Co., Ltd., Jiangsu 210015, China.

2. Jiangsu Maritime Vocational and Technical College, Jiangsu 211170, China. )

Abstract

— Based on the test, the performance of antifouling paint for ship's dirty bottom is compared

and analyzed. In view of a ro ro project, a new silicone low surface energy antifouling paint meeting

the requirements is selected. The coating construction process is described in this paper to provide

reference for the technical personnel of the ship enterprise.

Index Terms

— new material, silicone, antifouling paint, coating process.

0 引言

船舶较长时间的静止会导致海水中的各种海

洋生物如藤壶、海藻等附在船体外板上的现象称为

船舶污底（如图1）。污底会导致航行摩擦阻力加

大，从而增加主机油耗以及CO

2

、氮氧化物和硫氧

化物等有害气体的排放，引起船底腐蚀，关键是污

底清理的费用也很昂贵。因此，船舶污底常会成为

船东和租船方在合同纠纷中的争议焦点。

为防治船体腐蚀和船舶污底的产生，在船体外

壳上喷涂防污漆是普遍使用的防污措施。通常，普

通的防污漆能在10～30天内保证其防污性能，称为

静止期或闲置期特性，一旦船舶静止时间超过防污

漆规定的闲置期，船舶将会形成明显污底，特别是

在温暖的热带水域。常规的自抛光防污漆需要船舶

以正常航速航行一到两天或以最高航速航行3×6h

才能打破静止期，“抛”掉附着在船底的污物，避

免污底。

因突如其来的新冠疫情影响，国际贸易遭受

重创，海员无法按期换班，大量商船长期停泊在锚

地或港口。对船舶营运公司而言，除了货运订单减

少导致的业绩损失，在拥挤的港口或锚地，船舶长

期闲置静止导致的污底也是一大问题。一旦船舶静

止时间超出了防污漆要求的闲置期，聘请潜水员或

水下机器人清理污底的费用对租船方都是极为不利

的，这种情况下，提高防污漆的闲置期则是减少损

失的一种有效途径。

1 船舶污底

如图2所示，船体外板污底的形成是一个复杂

过程，涉及多个阶段。从船舶下水的那一刻起，船

体就与包括微生物在内的超过400种易引起污底的

生物体接触。

（1）第一阶段是海水中的有机大分子，例如

蛋白质，吸附在船体表面，并形成有机膜。

（2）第二阶段是海水中的微生物细胞、细菌

开始停靠和固定在这层膜上。

（3）第三阶段是这些细菌开始形成聚合物，

并进一步固定在船体表面；

（4）第四阶段是更多更复杂的细胞、藻类、

沉积物以这些聚合物为基础开始附着在船体表面，

图1 船舶污底

作者简介：廖华，招商局金陵船舶（南京）有限公司，工程师，研究方向：船舶工程、新材料施工工艺。

收稿日期：2020-10-04，修回日期：2020-11-07。

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图2 船舶污底的形成过程

此后，大型藻类、海洋无脊椎动物开始附着在船体使用。另外，又因为该涂料柔软有弹性容易发生损

表面，形成大量可见污底。伤，所以对涂料的保护有着严苛的要求。大部分情

2 防污漆的选择

况下，船厂会选择在码头舾装结束后二次进坞进行

2.1 商船的主要防污漆种类

喷涂，然后试航交船，以避免涂层损伤。

自1625年防污漆在英国问世以来，防污漆的

2.2 防污漆的优选

开发从未间断。最初，防污漆主要着眼于生物杀灭不同船型各有其适合的防污漆，船东们都倾向

剂的研究，这类防污漆均属于有毒类别。其中以含于选择防污效果持久，节省油耗，绿色环保，静止

有三丁基锡的TBT防污漆应用最为广泛，到1970年期长的防污漆。在新的造船实践中发现，基于有机

代末，几乎80%的商用船舶都使用了TBT防污漆。硅技术与生物杀虫剂融合的新型低表面能涂料越来

但后来发现TBT对海洋生物有着严重的危害，因此越受人青睐，例如HEMPEL的Hempaguard系列油漆。

IMO制定了国际船舶有害防污系统控制公约（AFS公该系列防污漆既采用了有机硅技术，又使用了少量

约），禁止有机锡的使用。此后，利用生物杀灭剂杀虫剂，约为SPC杀虫剂含量的5%，这样，不仅保

的防污漆主要是无锡自抛光防污漆（SPC）。留了低表面能防污漆的卓越节能效果，又能有效改

SPC也称为水解型自抛光防污漆，其防污原理善船舶在低速航行和静止期内的防污效果。

是依靠涂料中的聚合物在海水中被水解后释放出杀Hempaguard系列防污漆使用有机硅水凝胶技

虫剂，原聚合物变成亲水性聚合物，并及时被水流术，这种不渗出、不水解、高度亲水的涂层技术能

“抛洗”掉，随着使用时间的延长，涂料的膜厚会有效改善漆表面与海水之间的界面环境，节能效果

逐渐降低。理论上讲，由于SPC外层的涂料不断被显著。根据试验得到不同船型上使用Hempaguard

“抛”掉，所以涂料表面能一直保持光滑，节省油系列中的X7防污漆与使用普通SPC防污漆的油耗比

耗，且杀虫剂的释放速度稳定可控，最长能持续60较结果，如表1所示。

表1 Hempaguard X7与普通SPC的

个月乃至更长时间的防污效果。但是，如果船舶静

节能效果的比较结果

止或持续航速不够，SPC表面的聚合物无法被及时

抛掉，那么船舶表面就易形成污底，当污底严重

时，其防污性将失去效用。所以，SPC要求的船舶

静止期不会很长，一般在10～30天，其中只有少数

较昂贵的SPC才能满足闲置期30天。

随着海洋生态保护需求的日趋急迫，对船舶有

害防污的控制亦是愈发严格，至此，业界开始寻求

无毒防污系统的解决方案。其中，低表面能涂料的

开发取得了长足进展。Hempaguard X7与SPC的工作机理不同。一方

所谓低表面能防污漆，即涂料的表面能非常面，由于SPC工作时顶层有机物不断被“抛”掉，

低，海生物无法牢固地附着在表面，在一定航速所以它需要在整个涂料膜厚范围均匀布置、生成杀

下，水流能轻易地抛掉那些附着在船体表面的海生虫剂，而X7的膜厚基本不会消耗，所以杀虫剂的使

物。该类涂料不使用杀虫剂，绿色环保，对海洋环用仅需SPC的5%左右，油耗降低和有害气体的排放

境没有破坏而逐渐受到关注和使用。也减少，可见，杀虫剂越少对环境的危害也越小。

低表面能防污漆也有其不足之处，它使用有机另一方面，X7的闲置期可以达到120天，这就让船

硅或含氟聚合物等来实现较低的表面附着力，但由东和租船方可以更好地应对各种突发情况导致的船

于没有杀虫剂的参与，就无法杜绝海生物的附着，舶长时间闲置。

只能依靠较高的航速来冲掉附着在表面的海生物，

3 Hempaguard X7的施工工艺

这就限制了此类防污漆在低速和低营运率船舶上的在某船厂承建的一项滚装船项目中，船东选用

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了Hempaguard X7有机硅新型低表面能防污漆。由于

该涂料比较柔软，需要良好的保护，所以船厂选择了

二次进坞进行油漆的喷涂施工。以下对相关的工艺和

程序进行研究。

3.1 施工背景

（1）项目施工所在地在长江中下游，属淡水河

流域，没有海蛎子、海藻等海洋生物，但存在少量的

淡水污垢和工业污染，例如油污等。

（2）项目在码头舾装结束后二次进坞进行防污

漆的喷涂施工。

（3）施工环境温度可能存在零度以下情况。

3.2 涂装主要工艺与流程

根据施工背景和条件，需要考虑以下几方面。

3.2.1 二次进坞前的船体防污方式

由于在淡水环境基本不存在船舶污底，码头舾装

期间可以不使用防污漆，仅需防腐底漆下水防止外板

腐蚀，该项目可选择的通用防腐底漆如下。

①HEMPADUR QUATTRO XO 17720，防腐底漆，干

膜厚度150μm。

②HEMPADUR 15570 (Mio. shade)，防腐底漆，

干膜厚度100μm。

③为了避免油漆起泡的风险，需要关闭ICCP。

3.2.2 二次进坞后的船体表面处理

经历了为期4～5个月左右的码头舾装，船体表面

存在泥垢、少量附着力不强的淡水生物和油污。在船

舶进坞以后要及时清理，防止原本湿润的污底结垢，

增加清理难度和处理时间。

（1）首先针对水线附近的油污和油脂，采用不

损伤涂层的中性清洁剂进行处理，然后采用高压水清

理整个船体外板，为了有效清理这些污垢同时不损伤

底漆，针对干舷和水线以上的区域采用200～250bar

高压淡水平扫，针对水线以下区域外板采用300bar高

压水平扫。在冲洗过程中，必须彻底清洁角落处所，

同时也需要小心处理边缘位置，防止掀开涂层。

（2）清理结束后，检查涂层损伤和缺陷情况并

进行修复。按照面积大小采用不同的处理方式，小面

积修复可使用打磨机等动力工具进行机械处理直至钢

板表面,达到St3标准。

（3）在表面清理和修复后，需要检测表面粗

糙，已保证后续涂层的附着力。就最小船体表面粗糙

度(MHR)而言，保证船体粗糙度在P40～P60,因此需要

使用砂盘进行表面拉毛。

（4）在喷涂工作开展前，做最后的底漆膜厚测

量和表面清洁，清楚灰尘，盐分等。

3.2.3 有机硅新型防污漆施工

（1）根据施工之前的膜厚测量，补涂防腐环氧

底漆。

（2）考虑HEMPAGUARD X7的配套建议，选用相应

的封闭漆、连接漆如下。

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①HEMPADUR 15570，防腐底漆，50μm。

②HEMPEL'S NEXUS II 27400，专用密封漆/连

接漆，100μm，如果施工环境温度小于0℃，使用

HEMPASIL NEXUS X-TEND 27500。

③HEMPAGUARD X7 89900，有机硅新型低表面

能防污漆，150μm。

（3）在喷涂施工中需要防止漆雾飞溅至其他

区域或分段上，导致飞溅区域无法油漆，否则需要

使用工具打磨去除，增加不必要的工作。因此，注

意喷嘴的选择以及必要的遮蔽。

4 结语

通过对目前常用防污漆种类的对比和分析发

现，有机硅新型低表面能防污漆很好地弥补了其他

种类防污漆的缺点，有着良好的防污性能和较长的

闲置期。与此同时，通过充分地进行二次进坞施工

工艺的研究，发现采用有机硅新型防污漆，可以得

到良好的施工效果，经过试航数据的分析，完全达

到预期目标。

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