船舶涂料

船舶涂装体系涵盖多种化学体系和功能：防污漆、双组分环氧底漆、富锌底漆、聚氨酯面漆，以及用于水线以下防护的煤焦油环氧。干膜厚度（DFT）从装饰面漆 100 µm 到煤焦油环氧体系 1000 µm 不等。这些涂料通过无气喷涂施工于喷砂钢材表面——通常是立面船体、弧形罐壁及复杂结构几何形状，本身就难以控制膜厚。

防流挂性能对船舶涂层质量至关重要。在立面钢材上施工 200–500 µm 湿膜厚度时，重力会使未固化涂膜在固化完成前流淌 30–60 mm，产生不可接受的膜厚不均、流挂痕迹和裸露金属薄点。气相二氧化硅以 1–3% 添加量构建可恢复的触变结构——静置时抵抗流挂，在无气喷涂压力下破断——实现顺滑雾化，随后在基材上迅速恢复防流挂性能。

除防流挂外，气相二氧化硅还带来显著的储存稳定性效益。船舶涂料中使用的重质颜料——锌粉（富锌底漆中）、硫酸钡和氧化锌——沉降趋势强烈，易在罐底形成硬结。气相二氧化硅以 0.5–1.5% 添加量构建悬浮网络，减少硬结形成，将船舶涂料体系的货架期延长 6–12 个月。

1. 高干膜厚度下的防流挂性能

1.5–3% SEMISIL 200/300 在立面钢材 200–500 µm 湿膜厚度环氧底漆中防止流挂，施工温度下触变指数（TI）达 3–6。全板面膜厚均匀，无流挂痕迹。

2. 富锌底漆兼容性

气相二氧化硅悬浮 70–80%（wt/wt）锌粉负载，显著减少硬结形成，同时不使体系过度增稠。SEMISIL R272（DDS 疏水型）在溶剂型富锌底漆配方中特别有效。

3. 喷涂穿透触变性

在无气喷涂压力（17–24 MPa）下，气相二氧化硅触变网络完全破断，允许顺滑雾化，无喷嘴堵塞。网络随后在基材表面数秒内恢复以抵抗流挂。

4. 防腐保护增强

通过有效防流挂实现均匀膜厚——屏障型船舶环氧底漆中无裸露薄点。这直接改善盐雾耐性（ISO 9227）并提升涂层整个使用寿命内的防腐保护性能。

5. 溶剂型与水性双兼容

亲水型 SEMISIL 200 在水性环氧底漆和醇酸体系中高效分散。疏水型 SEMISIL R202（PDMS）和 R272（DDS）针对溶剂型煤焦油环氧、脂肪族 PU 和富锌底漆配方优化。

富锌底漆注意事项： 在锌粉含量 >70%（wt）的富锌底漆中，使用 SEMISIL 300 添加量 0.8–1.5%（低于标准环氧）——过量气相二氧化硅会使体系过度增稠并导致喷涂雾化问题。

1. 加入树脂/黏结剂组分

将气相二氧化硅以 2000–4000 rpm 高速分散机分散至 A 组分（环氧树脂或黏结剂）中。在加入颜料和填料之前完成此步骤，确保气相二氧化硅网络在黏结剂中均匀形成。

2. 颜料浆并入

气相二氧化硅在黏结剂中充分分散后，低剪切加入颜料浆。预先形成的气相二氧化硅网络稳定颜料浆悬浮，防止后续制造和储存期间颜料沉降。

3. 测量防流挂性能

使用流挂仪（梳形施涂器，ASTM D4400）在立面玻璃板上测试。目标：25 °C 下 >300 µm 湿膜厚度不流挂。以 0.3% 增量调整气相二氧化硅添加量，直至达到目标防流挂性能，同时避免过度黏度提升。

4. 无气喷涂试验

以生产代表性压力（17–24 MPa）喷涂配方。检查雾化图案和扇形宽度均匀性。若出现喷嘴堵塞或粗喷模式，将添加量降低 0.3% 或将喷嘴尺寸增大一档。

5. 膜厚验证

无气喷涂施工后立即用梳形规测量湿膜厚度。固化后用校准磁性测厚仪测量干膜厚度。确认全板面均匀性 >80% 目标 DFT——尤其是流挂最严重的角落和立边部位。

ISO 12944-6 注意事项： 对于适用 ISO 12944-6（C5-M / Im2/Im3 腐蚀性类别）的海上涂装，防流挂要求尤为关键。膜厚均匀性须在规定 DFT 的 ±15% 以内，以满足腐蚀类别性能标准。

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船舶环氧底漆中气相二氧化硅的典型用量是多少？

标准双组分环氧船舶底漆（湿膜厚度 200–300 µm）中，A 组分添加 1.5–2.5% 气相二氧化硅为典型用量。高厚膜煤焦油环氧（湿膜 400–600 µm）增至 2–3.5%。始终用流挂仪（ASTM D4400）测试——所需触变指数因膜厚、温度和涂料密度而异。

气相二氧化硅能否用于防污漆？

可以。防污漆含有松香、杀生物剂（氧化亚铜、吡啶硫酮锌）和颜料——均有强烈沉降趋势。气相二氧化硅以 0.5–1.5% 稳定悬浮并减少硬结。松香基防污漆使用亲水型 SEMISIL 200；配方前请咨询特定杀生物剂包的兼容性。

气相二氧化硅是否影响船舶涂料对钢材的附着力？

不影响——在标准用量（1–3%）下，气相二氧化硅不影响附着力。拉拔附着力（ASTM D4541）和划格附着力（ISO 2409）保持同等水平。在某些环氧体系中，纳米硅酸的增强效应还略微提高涂膜内聚强度。

气相二氧化硅是否影响富锌底漆的防腐性能？

不影响——富锌底漆中气相二氧化硅占比 0.8–1.5%，而锌粉占 70–80%。电化学牺牲阳极保护机制完全由与钢材接触的锌粉提供。气相二氧化硅仅提供悬浮/防流挂功能，不干扰锌的保护作用。

气相二氧化硅与 HEC 或缔合增稠剂在水性船舶涂料中相比如何？

HEC（羟乙基纤维素）和缔合增稠剂主要提升黏度，但触变指数低于气相二氧化硅。气相二氧化硅提供真正的触变性：剪切下更好的喷涂雾化，静置后快速恢复防流挂性能。水性船舶体系中通常优选 SEMISIL 200，因为无气喷涂需要低喷涂黏度和高施工后防流挂性能。

气相二氧化硅在船舶涂料体系中长期储存是否稳定？

是的。正确分散后，气相二氧化硅形成稳定网络，防止颜料和自身沉降。配方良好的船舶涂料货架期可达 12–24 个月。若极长期储存后出现凝胶，高剪切重新混合可恢复原始流变性——触变网络完全可逆。