船用高分子材料的应用现状及前景(3)

国外涂料市场发展起步早,技术先进。整个涂料市场已形成了规模化生产,并且向着集约化、专业化方向发展,涂料产品也向着环保、多功能方向发展。如,美国海军全部航空母舰飞行甲板和 90%以上大型舰船甲板都采用了 EPOXO 300C环氧聚酰胺防滑涂料。美国 sher win-williams公司研发的 sher-release硅涂料,具有自清洁,降耗功能。PPG公司 sigmashield1200低温环氧涂料,适用于冰区航行的船舶,目前大量应用于阿拉斯加、加拿大和波罗的海。瑞典建造的 YS系列隐身护卫艇,采用吸波涂料,达到全隐身的目的。

近年来随着亚洲造船业的高速发展,船舶涂料的需求大幅增多。自 2002年以来,亚洲船舶涂料市场稳步增长,市场的年均增长率在 6%到 8%之间。亚洲目前占据了全球船舶涂料市场几乎 60%的份额,相应的码头在亚洲集中度也很高,船舶维护也需要大量的涂料,2007年亚洲船舶涂料市场规模约为 26.9亿美元左右。亚洲地区船运市场约 75%的订单来自于中国。我国作为全球第三大造船国,船用涂料的应用也呈现突飞猛进的发展。国际知名船舶涂料生产商如丹麦 Hempel、英国 IP、挪威 Jo-tun、英国伯爵、日本关西、式玛卡龙 (现 PPG)等相继在中国各地投资设厂,使中国船用涂料以 30%的速度增长,市场的竞争也更加激烈。目前国内用高性能丙烯酸聚氨酯船壳漆代替常用的氯化橡胶类涂料已成趋势,同时正积极研发高氯化聚乙烯涂料、热塑性丙烯酸涂料、无溶剂环氧涂料等各类环保涂料,功能涂料比重进一步增加,需求呈多层次、多元化发展将是今后国内船用涂料市场总的发展态势。

3 其他船用高分子材料

随着新材料技术的不断发展,高分子材料在船舶上得到了越来越广泛的应用。浇注型环氧树脂垫片代替传统的铸铁、铸钢垫片应用于主、辅机的安装、轴系的校中、美人架的定位等;橡胶应用于船用靠球,能够利用压缩空气的可塑性和橡胶气囊的高承压能力作为缓冲介质来吸收船舶靠傍时产生的巨大冲撞能量,作用于船舶的反压力很均匀,不会损伤船体及其涂层;聚酯树脂合成材料可用于水润滑轴承材料,如聚苯硫醚(PPS)和聚酰亚胺(PI)轴承,该类轴承具有耐热低摩擦、低磨耗、高效和低噪音等优点[8];橡胶密封圈是使用最早、最多、最普通的密封元件,在各类船舶艉轴密封装置中形橡胶圈可防止动环与转轴以及静环与压盖之间的泄漏,同时在复杂的角振动和轴向振动条件下可保证挠性安装动静环端面良好的贴合,并起到弹性补偿和吸振的作用。

4 结 语

总体而言,我国船用高分子材料发展了 50几年,打下了一定的基础。但与发达国家相比,还有一定差距,这就要求我们提高研发力度,与国际水平看齐。如在树脂基复合材料方面,我们应加大先进纤维增强树脂材料的研发力度,扩大应用领域,提高产品质量;在船用涂料方面,加大研究重防腐环保特种涂料,满足中高档船舶的需求;充分利用各方面的资源,调动各方面的优势,开发先进防噪、吸声、保温、耐火等船用功能材料。目前,在“世界船舶看亚洲、亚洲船舶看中国”的这样一个环境下,中国的船舶业处于飞速发展期,相信船用高分子材料必将得到长足的发展,为船舶的建造发挥更大的作用。

高分子材料是新材料领域的重要组成部分,由于其具有优良的物理、化学性能和优异的加工特性,被广泛应用于信息产业、航空航天、生物医药、交通运输、机械仪表、建筑和能源等国民经济重要领域。随着高分子材料加工技术的日趋成熟,船用高分子材料被广泛运用于各种船艇的制造上。同时,随着中国造船业的发展,船用高分子材料,尤其是船用高分子复合材料的发展将会十分迅速。就用量而言,传统结构材料在未来的船艇建造中仍占绝对的多数,但就发挥的功能而言,随着新型高分子合成、改性与加工等高技术的发展,高分子材料则占有更重要的位置。

1 船用高分子复合材料

复合材料是由两种或两种以上不同性能、不同形态的材料通过物理或化学复合手段组合而成的一种多相材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。目前船用高分子复合材料主要是指纤维增强树脂基复合材料,也称为纤维增强塑料 (Fiber Reinforced Plastics),如玻璃纤维增强树脂基复合材料 (在我国称为玻璃钢,GFRP),碳纤维增强树脂基复合材料,芳纶增强树脂基复合材料等。

在亚洲,船用复合材料产量只占复合材料总产量的 1%,约为 2.7万吨。但随着亚洲尤其是中国造船业的发展,船用高分子复合材料以其优异的性能(质轻、机械性能好,耐腐蚀等优点)及多种特殊的功能替代部分传统材料应用于船舶建造,市场将有着巨大的发展潜力。船用高分子复合材料目前种类繁多,而且被广泛应用于各类船艇的建造上,比如船体制造中所用的复合板,船舶内饰中用到的玻璃纤维及木质复合材料,渔船、游艇、双体船等一般采用玻璃纤维增强材料制造,船内厨房、卫生间等设施采用一体化复合板,一些高科技的复合材料被应用在海岸巡逻艇建造上。此外,越来越多的船用复合材料被应用在海港设备、码头、桩柱、格栏以及海上工厂等海岸线装备制造中。

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