Тенденции применения систем лакокрасочных материалов

Ко всем видам лакокрасочных покрытий, особенно применяемым в судоремонте, предъявляются следующие требования:

· надежная и долговечная защита от коррозии и обрастания, удовлетворение требований отечественных и международных органов государственного санитарного надзора (ИМО, МАКО, Российский Морской Регистр Судоходства, РРР, Госкомсанэпидемнадзор);

· совместить с другими средствами противокоррозионной защиты, применяемыми для судовых конструкций;

· технологичность и ремонтоспособность (возможность выполнения окрасочных работ по поверхности, подготовленной механическим способом, то есть с остатками прочнодержавшейся ржавчины; совместимость с широкой гаммой применяемых ЛКМ, в том числе наносимость по старым покрытиям; сокращение длительности работ за счет высокой скорости высыхания и уменьшения количества слоев системы покрытий).

В соответствии с этими требованиями за последние годы несколько изменились тенденции в разработке и применении систем лакокрасочных покрытий для защиты от коррозии различных судовых конструкций. В первую очередь это относится к различным корпусным конструкциям, в том числе к подводной части корпусов судов. Появилось большое количество грунтовок-преобразователей ржавчины, которые могут наноситься на поверхности, подготовленные к окраске механическим способом, то есть на поверхность с остатками прочнодержавшейся ржавчины. Это значительно уменьшает трудоемкость и стоимость работ при возобновлении системы окраски при ремонте судов.

Среди этих материалов есть как отечественные, так и импортные.

Также значительно изменяются в последние годы требования к применению противообрастающих эмалей. В 70-е годы рядом зарубежных фирм и, в первую очередь «Hempel» (Дания), «International» (Англия), «Jotun As» (Норвегия), «Kansai» и «Chugoku» (Япония) были разработаны самополирующиеся противообрастающие эмали, основанные на акриловом сополимере, где в качестве основного токсина было оловоорганическое соединение (трибутилоловооксид). В этих эмалях эфирная связь легко гидролизуется в щелочной морской воде, выделяя трибутилоловооксид, который действует как токсин. Оставшийся кислотный полимер затем равномерно растворяется в морской воде, постоянно увеличивая гладкость поверхности. Это увеличивает срок службы покрытия и обеспечивает экономию в расходе топлива до 10–12%. Поэтому более 80% судов мирового флота в середине 80-х годов было окрашено противообрастающими самополирующимися эмалями с оловоорганическими токсинами.

Однако по мере увеличения применения этого типа противообрастающих эмалей выяснилось их пагубное влияние на морские организмы.

Это влияние было настолько серьезно, что в ряде стран было введено ограничение на применение противообрастающих эмалей с оловоорганическими токсинами (контролируемая минимальная скорость выделения биоцида, запрещение использования на малых судах длиной менее 25 м), а на японских верфях их применение вообще запрещено. В течение 1996–1998 гг. вопрос об ограничении или запрещении применения оловоорганических токсинов в противообрастающих эмалях неоднократно обсуждался на сессиях Комитета по защите морской среды (МЕРС) ИМО и хотя окончательно решения не принято, можно предполагать, что запрет на применение противообрастающих эмалей с оловоорганическими токсинами все же вполне реален.

Различные страны и фирмы к этому запрету уже готовятся в настоящее время.

АО «НПФ ПИГМЕНТ» и ООО «НИПРОИНС», начиная с 1997 г., не производят противообрастающие эмали с оловоорганическими токсинами. Выпускаемые этими предприятиями противообрастающие эмали (ХВ-5286С, ХС-5298С) в качестве токсинов используют соединения меди (закись, окись или чистую медь). Эти эмали, хотя и удовлетворяют требованиям экологозащитных организаций, не являются самополирующимися и имеют меньший срок службы (2–3 года).

Зарубежные фирмы предполагают другие пути решения вопроса о замене оловоорганических токсинов в противообрастающих эмалях. В частности, английская фирма «International Point» совместно с японской фирмой «Nippon» разработала следующие новые противообрастающие эмали без оловоорганических токсинов:

Intersmooth 460 Ecoflex SPC для судов неограниченного района плавания;

Intersmooth 360 Ecoflex SPC для судов прибрежного плавания;

Intersleek для судов с повышенной скоростью движения.

Состав этих ЛКМ является секретом фирмы. Однако можно отметить, что покрытия являются самополирующимися и основаны на медноакриловом полимере. Эти покрытия имеют все преимущества самополирующихся эмалей с оловоорганическими токсинами.

Покрытия Intersleek вообще не имеют в своем составе биоцидов. Их защита от обрастания объясняется тем, что к силиконовой основе эмали морские организмы имеют очень низкую адгезию. И, несмотря на то, что обрастающие организмы могут образовываться на этих покрытиях в статических условиях, они смываются при движении судна со скоростью более 18–20 узлов.

Применение этих противообрастающих эмалей без оловоорганических токсинов тоже дает возможность увеличивать срок между докованиями судов до 4–5 лет и обеспечить экономию топлива до 8–10 %.

Работы по разработке подобных покрытий практически проводятся во всех крупных лакокрасочных фирмах мира. Например, фирма «Hempel» предлагает следующие противообрастающие самополирующиеся покрытия без оловоорганических токсинов на основе гидролизного цинкового полимера со специальными биоцидами:

GLOBIC (серии C, H, O) SP- ECO 8199,

GLOBIC (серии C, H, O) SO- ECO 8190.

Продукты SP-ECO выпускаются трех серий С, Н, О в зависимости от содержания биоцидов.

Эмаль GLOBIC SP-ECO 8199 предназначена для судов неограниченного района плавания с высокой скоростью движения и с короткими периодами стоянок.

Эмаль GLOBIC SO-ECO 8190 пред назначена для судов, эксплуатирующихся в прибрежных водах, со средней и малой скоростью движения, со средним и длительным периодом стоянки.

Кроме того, в каталогах фирмы «Hempel» имеется эмаль без биоцидов – HEMPASIL SP-EED, противообрастающие свойства основаны на малой адгезии морских организмов к ее скользкой и гладкой поверхности на силиконовой основе. Поэтому, даже если корпус на время длительной стоянки обрастет морскими организмами, они отваливаются во время движения судна. Это обеспечивает гладкость поверхности корпуса на длительное время, тем самым сокращая расход топлива и увеличивая продолжительность междокового периода.

Вполне естественно, что все эти новые противообрастающие эмали без оловоорганических токсинов в настоящее время стоят гораздо больше, чем применяемые. Однако с расширением их применения и усовершенствованием технологии производства эта стоимость может быть значительно снижена. Эти противообрастающие эмали называют лакокрасочными материалами XXI века.

К атмосферным покрытиям также предъявляются новые, более жесткие требования.

Атмосферные покрытия должны:

· обеспечивать защиту от коррозии в зонах различного климата в течение длительного периода эксплуатации,

· сохранять цвет и глянец на весь период эксплуатации,

· иметь минимальное грязеудержание покрытий,

· быть экологически чистыми и пожаробезопасными.

Такие покрытия выпускает как отечественная промышленность, так и зарубежные лакокрасочные фирмы.

Среди эмалей, выпускаемых НПФ «ПИГМЕНТ», ООО «НИПРОИНС» следует отметить эмали на виниловоэпоксидной основе «Эвинал 21» со сроком службы 2,5 года и «Пигма Винифтор». По данным фирмы они должны сохранять защитные и декоративные свойства при соблюдении установленной технологии нанесения в течение 30 лет.

Фирма «Hempel» (Дания) выпускает ряд новых атмосферостойких эмалей:

HEMPADUR ENAMEL 5540 на эпоксидной,

HEMPATHANE 5521, HEMPATHANE 5590 – на полиуретановой основах.

Перечисленные эмали кроме повышенной стойкости к атмосферным воздействиям обладают устойчивостью к истиранию и ударным нагрузкам, а также к брызгам нефти и различных масел, хорошо моются.

Такая эмаль, как HEMPAFLEX ANTI-STAN 5622 на винилово-акриловой основе в своем составе содержит специальные химические соединения, уменьшающие образование «ржавых пятен» на окрашенной поверхности. Аналогичная эмаль выпускается английской фирмой «International Paint» – INTERFINE ANTI-STAIN MHA 000.

Все большее распространение получают покрытия на силикатной и силиконовой основах.

Так, АО «Высокодисперсионные металлические порошки» (г. Екатеринбург) выпускает составы ЦВЭС ЦИНОЛ, которые обладают высокими защитными свойствами не только в атмосферных условиях холодного, умеренного и тропического климатов, в морской и промышленной атмосфере, но и в морской и пресной воде, нефти и нефтепродуктах (ЦВЭС), а также термостойкостью до 200° С. Их применение возможно в качестве самостоятельного покрытия и грунтовки. Окрашенные ЦВЭС и ЦИНОЛ изделия допускают сварку без ухудшения качества металла сварного шва. По результатам огневых испытаний согласно резолюции ИМО А 653(16) эти составы относятся к группе материалов, нераспространяющих пламя по поверхности.

Желательно, чтобы требованиям пожарной безопасности отвечали все материалы, применяемые для защиты судов от коррозии.

Так ООО «НИПРОИНС» разработаны ЛКМ с пониженной горючестью для окраски наружных поверхностей судов, которые сочетают в себе повышенную коррозионную стойкость к морской атмосфере, брызгам морской воды и повышенное сопротивление распространению огня.

Это эмали ПФ-115 «О», ПФ-167 «О», «Эвинал 21», которые с ранее применяемой эмалью для внутренних помещений ПФ-218 создают полный комплект материалов с пониженной горючестью практически для окраски всех судовых конструкций.

Упомянутые импортные лакокрасочные материалы почти все обладают низкой скоростью распространения пламени.

Особое значение приобретают краски на водной основе, которые можно считать красками не только повышенной пожарной безопасности, но и экологически чистыми, так как количество летучих органических соединений, входящих в их состав, в 10–20 раз меньше, чем у обычных красок. Выпускаются такие краски на разных пленкообразующих основах:

HEMUKRYL 5803, HEMUKRYL 1803 – на акриловой,

HEMUDUR 1850 – на эпоксидной.

Отечественная лакокрасочная промышленность выпускает краски на водной основе следующих марок:

ВД-КЧ-124, УНИКОР-2, ВД-КЧ-0251, ВД-КЧ-1Ф.

Краску ВД-КЧ-1Ф выпускает ООО «ПОЛИФАН» (г. Коломна, Московская область).

Воднодисперсионная краска на полимерфосфатной основе выпускается двух модификаций: ВД-КЧ-1ФА для окраски металлических поверхностей (сталь, чугун, алюминий), в том числе имеющих остатки прочнодержащейся ржавчины и ВД-КЧ-1ФО – для окраски бетона.

Используются эти материалы, как в качестве самостоятельного покрытия, так и в качестве грунтовки.

Полные системы окраски судовых конструкций с использованием новых отечественных и импортных ЛКМ, технологические указания по нанесению этих покрытий, правила техники безопасности при их использовании содержатся в РД 31.28.10-97 «Комплексные методы защиты судовых конструкций от коррозии».