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了解石墨烯重防腐涂料,不知道的事

2022-02-14476

了解石墨烯重防腐涂料,不知道的事


  在舟山500千伏联网工程现场,十余名工作人员正在给地面堆放整齐的一根根铁塔管杆喷刷“石墨烯重防腐涂料”,为这座在建的世界高塔穿上一身防腐“铠甲”。长期以来,如何在湿度和盐度较高的海岛环境,减缓金属物的锈蚀,防止表面剥落,保证设备内部结构不受破坏,从而延长杆塔寿命,是沿海地区供电部门研究的一项重要课题,石墨烯重防腐涂料的应用,无疑是解决这个难题的有力方案。

  中国是海洋大国,有长达1.8万公里海岸线,约300万平方公里的海洋面积,拥有丰富的海洋资源和蓬勃发展的蓝色经济产业。据海洋局日前发布的《2017年中国海洋经济统计公报》显示,2017年全国海洋生产总值77611亿元,海洋生产总值占国内生产总值的9.4%。

  随着中国海洋经济的不断发展,尤其是中国海洋开发和一带一路等战略工程的落地,海洋油气平台、海底管线、海上风电、船舶运输、跨海大桥、海洋交通设施不断增加,沿海海港码头、滨海电厂等设施遍地开花。然而,在国内大力倡导资源节约型、环境友好型社会建设的同时,海洋经济的快速发展,仍然存在着资源耗损腐蚀的挑战。

  据估计,世界上约有20%的金属材料因被腐蚀而无法回收,因此金属的腐蚀及防护问题引起了世界各国的普遍重视。有关资料显示,全世界每年因腐蚀形成的经济损失高达1万亿美元,约为地震、水灾、飓风等自然灾害形成经济损失总和的6倍。而我国每年因腐蚀形成的经济损失达1.2万亿元,约建441个鸟巢、7个三峡工程、46条青藏铁路。腐蚀所造成的损耗始终困扰着全球各行业,这其中海洋腐蚀尤为严峻。

  防腐涂料——抵御腐蚀的“防弹衣”目前,腐蚀问题主要是通过防腐涂料对工程设备进行装涂来解决,作为抵御腐蚀的“防弹衣”,防腐涂料的市场需求日益高涨。在国内,尤其是对防腐规格有着严苛要求的石油化工、管道运输、海洋工程等行业,对防腐材料及重防腐涂料的需求量始终保持着持续稳定的增长趋势。

  十三五期间,我国涂料行业总产值年均增长底线在6.5%左右,到2020年,中国涂料行业总产值预计增长至5600亿人民币左右,总产量预计增长至2200万吨左右。

  其中,重防腐涂料作为在相对苛刻的腐蚀环境下,还能能达到比常规防腐涂料更长保护期的涂料,被广泛应用在具有严酷腐蚀条件下的工程设备及设施中。随着对深海资源的勘探与开发以及“走向深海大洋”战略目标的实施,重防腐涂料将拥有更为广阔的市场体量。

  经过对近年的数据分析我们发现,2010-2017年间,中国重防腐涂料市场销售收入呈波动增长趋势,增长情况大致与工业总产值类似。2017年,重防腐涂料行业实现销售收入884.65亿元,同比增长了14.0%;而到2023年,重防腐涂料行业将实现销售收入达1981亿元。

  高端防腐涂料难觅国产品牌 技术差距明显我国拥有千亿级别的防腐涂料市场,但是国内防腐市场格局却是另一番景象。以船舶重防腐涂料市场为例,阿克苏诺贝尔、PPG、海虹老人、佐敦、日本中涂、日本关西等国外企业基本瓜分了80%的市场份额。在2017年,海虹老人、日本中涂、日本关西和韩国KCC在集装箱重防腐涂料市场的占有量甚至达到了惊人的95%,国外巨头涂料企业基本形成了相对垄断国内市场的竞争格局。即便是重防腐涂料市场每年都在高速增长,给国内企业成长带来了一定契机,但限于技术的差距,国内防腐品牌明显缺乏市场竞争力。

  作为发展中,中国经济和科技的发展虽获得了长足的进步,但这并不意味着所有技术都能与国际上分庭抗礼,至少高端重防腐领域中国并不是。出于历史原因,中国防腐涂料的研发起步较晚,加之国际社会对中国技术的长期封锁,中国防腐涂料技术成长起来扔有不少的路要走。

  据了解,在全球重防腐产业链中,从原料配方到技术研发等众多链条环节中,中国涂料企业仅能位列中低端的梯队。没有自主知识产权技术,缺乏相应的技术标准,生产设备迭代滞后等问题,对于我国蓝色产业的长久发展非常不利。

  时至今日,国内一些特大型、重点工程项目,但凡需要高规格防腐处理技术,均能看到国外品牌的身影。如在中国建造的全球更大的煤化工Flour工程中,指定使用阿克苏诺贝尔和佐敦等公司的重防腐涂料。中国国内高楼——上海中心大厦的相关防腐防火涂料基本上也采用了阿克苏诺贝尔涂料,以上例子,不胜枚举。长期被国外涂料巨头把握住的这一关键资源,就像随时被扼住的咽喉,一旦出现问题,仅腐蚀一项损失就不可估量。

  新材料石墨烯 促重防腐行业新变局石墨烯作为新型的纳米材料,有“新材料”的美誉,其良好的阻隔性能和屏蔽性能,以及具有极为的导电、导热、超轻薄、超大比表面积等特性,让其成为改善防腐涂料性能、降低防腐涂料成本的天然功能性材料。

  经过众多权威实验数据表明,石墨烯作为关键材料在防腐涂层发挥的作用尤为明显,其可以有效地阻隔外界环境、腐蚀物质等向金属基材渗透和扩散,并形成致密的保护层,具有防腐效果好,涂层厚度低,附着力高,重量轻,机械性能