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作者：高 敏1，謝慶宜1，2，劉 宇2，馬春風(fēng)1，羅 忠3，張國梁1（1.華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣州510640；2.廣東海巍新材料科技有限公司，廣東佛山528225；3.海軍工程大學(xué)艦船與海洋學(xué)院，武漢430033）

摘要：

【目的/意義】旨在全面了解甲板防滑涂料的研究現(xiàn)狀，分析其存在的問題，并提出改進(jìn)建議和未來發(fā)展方向，為開發(fā)新型高性能防滑涂料提供理論支持和研究思路。

【分析/評論/進(jìn)展】重點綜述了國內(nèi)外聚合物基和金屬基甲板防滑涂料的研究進(jìn)展和應(yīng)用前景。甲板防滑涂料因其優(yōu)異的防滑性、耐磨性、耐候性、耐腐蝕性等性能而備受關(guān)注。聚合物基涂料具有良好的柔韌性和施工性，而金屬基涂料則表現(xiàn)出更高的硬度和耐腐蝕性。根據(jù)目前甲板防滑涂料的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)階段防滑涂料的研究短板以及我國防滑涂料發(fā)展不足之處，提出相應(yīng)的改進(jìn)建議及措施。

【結(jié)論/展望】明確了未來甲板防滑涂層材料技術(shù)研究的重點發(fā)展方向，即向環(huán)境友好型、耐久型和高功能型等新型防滑涂料轉(zhuǎn)變，推動甲板防滑涂料技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：防滑涂料；甲板；聚合物基材料；金屬基材料；研究進(jìn)展

隨著海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，我國海上油氣平臺、深水港口、大型艦船等海洋工程裝備發(fā)展迅速。然而，海洋服役環(huán)境復(fù)雜，包括高鹽霧、高濕度、機(jī)械磨損和強(qiáng)紫外輻照等因素，導(dǎo)致材料面臨電化學(xué)腐蝕與物理侵蝕的共同破壞，進(jìn)而引發(fā)材料結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的失效。防護(hù)涂層體系因其經(jīng)濟(jì)性、耐久性和工程適用性等優(yōu)勢，已成為保障海洋工程裝備長效服役的關(guān)鍵技術(shù)手段。甲板防滑涂層能夠形成高摩擦系數(shù)的防滑表面以保障設(shè)施與人員安全，廣泛應(yīng)用于海上平臺、艦船飛機(jī)起降甲板、渡輪甲板等裝備。甲板防滑涂層不僅需要具有高摩擦系數(shù)、良好的防滑性和耐磨性；還因常與海洋環(huán)境接觸受到海水與潮濕鹽霧的侵蝕、紫外線照射、油污與清潔劑腐蝕等，需具備優(yōu)異的耐腐蝕性、耐候性、耐水性、耐油性、耐酸堿性和高附著力。對于艦載機(jī)甲板而言，必須承受飛機(jī)起飛/降落時產(chǎn)生的強(qiáng)沖擊力和高溫，涂層需具備耐磨性、耐沖擊性、耐瞬時高溫性、阻燃性以及耐久性等。本文系統(tǒng)梳理了國內(nèi)外甲板防滑涂料的研究進(jìn)展，并從聚合物基和金屬基甲板防滑涂料2個方面分別闡述其技術(shù)要點。

1 甲板防滑涂料的發(fā)展歷史

1. 1 普通甲板防滑涂料研究進(jìn)展

隨著全球海洋資源開發(fā)進(jìn)入突飛猛進(jìn)新階段，大型車客渡輪甲板、半潛式勘探平臺、水上浮橋等海上結(jié)構(gòu)件的服役規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。這些平臺的開放式甲板結(jié)構(gòu)常年暴露于海洋環(huán)境中，對防護(hù)涂層體系提出了嚴(yán)苛的技術(shù)要求。采用功能性防滑涂層已成為解決甲板材料腐蝕速率控制與滑移安全事故預(yù)防的關(guān)鍵共性技術(shù)。在防滑涂層技術(shù)發(fā)展歷程中，國際龍頭企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)始終占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢。美國AAMC公司于1985年首創(chuàng)酚醛基/防滑粒料復(fù)合甲板防滑涂料。此后，眾多機(jī)構(gòu)陸續(xù)公布了不同種類甲板防滑涂料產(chǎn)品。美國MIC公司開發(fā)的空心玻璃微珠/聚氨酯復(fù)合體系顯著提升了防滑性能。AkzoNobel公司的Interzone 954是一種雙組分、低VOC含量、厚漿型環(huán)氧體系，采用鱗片狀重晶石與二氧化硅的級配填充，浸漬于水中也可繼續(xù)固化，適用于海上采油平臺甲板。Hempel 35490是一種無溶劑、含重防腐防滑填料的環(huán)氧涂料，單道施工厚度2.5 mm，可用于暴露甲板、載重甲板、海上平臺甲板等區(qū)域。我國防滑涂層技術(shù)歷經(jīng)3個發(fā)展階段。初期，上海開林造漆廠開發(fā)的防滑涂料采用高含量石英砂粒增強(qiáng)的環(huán)氧體系，導(dǎo)致涂層綜合性能較差，存在易開裂粉碎或脫砂、不耐腐蝕、壽命短等缺點。20世紀(jì)80—90年代，我國進(jìn)入防滑涂料的轉(zhuǎn)型期，主要研究開發(fā)改性環(huán)氧和高性能聚氨酯甲板防滑涂料。近年來，南通中遠(yuǎn)川崎船舶采用梯度分散技術(shù)構(gòu)建SiO?/碳纖維雜化增強(qiáng)體系，實船測試顯示摩擦系數(shù)達(dá)0.77。2020年，國防裝備部開發(fā)了一種由環(huán)氧底漆、防滑層和面漆組成的具有三明治結(jié)構(gòu)的高耐磨防滑涂層體系，具有高耐沖擊性、耐磨性和良好的層間附著力，為新型甲板涂料的研究與應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

1. 2 艦載機(jī)甲板防滑涂料

艦載機(jī)甲板作為各類戰(zhàn)機(jī)起降、駐泊及調(diào)運的專用平臺，其表面涂層的防滑特性直接關(guān)系到飛行器起降安全性與作戰(zhàn)效能。高性能防滑涂層需具備優(yōu)良的耐磨性、耐高溫性、防滑性、耐沖擊性以及耐鹽霧腐蝕性等，以確保在復(fù)雜海洋環(huán)境和高強(qiáng)度使用條件下的可靠性和耐久性。因此，國內(nèi)外針對艦載機(jī)甲板防滑涂料開展了大量研究，并開發(fā)出多種艦載機(jī)甲板防滑涂料。

1.2.1  國外研究狀況

1961年，美國制定了第一版艦載機(jī)甲板防滑涂料MIL標(biāo)準(zhǔn)（MIL-D-23000A），規(guī)范涂料的性能要求、分類、施工工藝以及質(zhì)量控制等，以確保甲板涂料能夠滿足艦載機(jī)起降時的苛刻條件。2005年頒布的MIL-P-24667B標(biāo)準(zhǔn)對艦載機(jī)甲板防滑涂料的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)、涂料分類、施工性能等內(nèi)容進(jìn)行定性。2008年發(fā)布的最新版本MIL-P-24667C增加了對產(chǎn)品有害重金屬的限量指標(biāo)。20世紀(jì)60—70年代，美軍開始使用金屬基防滑涂料，如通過熱噴涂工藝將鋁酸鎳防滑涂料涂裝在“福萊斯特”號航空母艦的偏流板上，經(jīng)數(shù)千架次飛機(jī)起飛和上千次噴射氣流作用后，表面僅出現(xiàn)輕微損傷。1972年，美國開發(fā)出一種聚氨酯防滑涂層，其使用壽命和應(yīng)用溫度范圍均得到大幅度提升。1980年，華盛頓海軍研究所開發(fā)出一種添加鈦白粉、滑石粉和炭黑的雙組分環(huán)氧聚酰胺甲板防滑涂料，使用壽命達(dá)12~18個月，展現(xiàn)出良好的耐久性和受損時不產(chǎn)生碎片的優(yōu)點，有效降低對起降飛機(jī)的危害，可應(yīng)用于航空母艦甲板。1989年，Cambon研發(fā)出一種以聚異氰酸酯為固化劑，乙烯基聚氨酯為基材的涂料，其耐有機(jī)溶劑性能較為突出，適用于船舶甲板、艦載機(jī)甲板等部位。美國AST公司陸續(xù)開發(fā)出MS系列環(huán)氧基涂料，其添加金剛石硬度級的氧化鋁耐磨填料，具有良好的耐高溫燃?xì)鈬娚湫院湍透g性，廣泛用于美國的航母和艦艇甲板。后續(xù)該公司又研發(fā)出無溶劑AS系列的防滑涂料，以解決溶劑揮發(fā)對環(huán)境污染的問題。隨著對甲板防滑涂料的研究日益深入，美國研究中心按照施工方式與耐久性，將其分為輥涂高耐候性甲板涂料、輥涂或刮涂甲板涂料、輥涂彈性甲板涂料和噴涂甲板涂料共4類，并展開更為專業(yè)的研究。20世紀(jì)末，美國TDA公司研制出Alumoxanes納米材料，其與環(huán)氧、聚氨酯反應(yīng)形成無機(jī)/有機(jī)雜化樹脂，展現(xiàn)出耐高溫性和耐磨性，有效防止航母艦載機(jī)阻攔索及戰(zhàn)機(jī)尾鉤對涂層的破壞。2003年，勞倫斯利弗莫爾國家重點實驗室研發(fā)出2款超堅硬的非晶態(tài)鐵基金屬材料，并以此開發(fā)出具有優(yōu)異耐腐蝕性和耐磨性的非晶態(tài)金屬涂料，通過熱噴涂工藝在艦載機(jī)甲板上形成帶有起伏紋理的涂料。2003—2006年，美國海軍投入50萬美元，通過Al2O3和高性能有機(jī)樹脂混合組成涂料，利用滾涂或鏝刀的涂覆工藝實現(xiàn)涂層的防滑及長壽命。2012年6月，美國海軍研制出以雙組分硅氧烷為基材的防滑涂料，該涂層與金屬基材之間的附著力良好，且耐水性和耐腐蝕性優(yōu)于傳統(tǒng)防滑涂料，使用壽命更長。此外，法國武器裝備總署等部門曾出資支持法國造艦局開發(fā)新型的甲板防滑涂料，該涂料通過“陣風(fēng)”戰(zhàn)機(jī)驗證，能有效減少飛機(jī)著落時起落架承受的負(fù)載，并確保起落架輪胎與甲板之間的緊密貼合。荷蘭AkzoNobel公司研發(fā)出Intershield系列環(huán)氧基防滑涂料，固含量高達(dá)90%，滿足美軍標(biāo)MIL-P-24667C要求，適用于所有艦載機(jī)甲板。英國研制了內(nèi)保護(hù)普羅雷科（Proreco）高性能環(huán)氧樹脂型防滑甲板涂料，可滿足直升機(jī)甲板的特殊要求。德國Bayer公司以Desmophen 650及651和HMDI縮二脲配制的聚氨酯涂料，用于包括航空母艦在內(nèi)的艦船甲板。

1.2.2  國內(nèi)研究狀況

早期，我國缺乏兩棲攻擊艦、航空母艦等大型航空作業(yè)平臺，相關(guān)技術(shù)長期停留在理論探索階段，且因缺乏標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)進(jìn)展緩慢。隨著我國海軍現(xiàn)代化進(jìn)程加速，新型戰(zhàn)艦如驅(qū)逐艦、兩棲攻擊艦以及航空母艦等陸續(xù)下水，對甲板防滑涂料的需求日益迫切。同時，制定艦船甲板防滑涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為艦載機(jī)甲板涂料的研發(fā)提供依據(jù)，成為我國海軍裝備發(fā)展的關(guān)鍵任務(wù)之一。上海開林造漆廠以黃砂和水泥為基材，采用橡皮刮刀刮涂法開發(fā)出我國最初的甲板涂料，但存在諸多缺陷，如易被磨平、低溫易凍裂、易脫落等。隨后，眾多涂料廠家嘗試通過引入碳化硅、金剛石等耐磨輔料以及環(huán)氧聚酰胺或聚氨酯等基體樹脂進(jìn)行改進(jìn)，開發(fā)出一系列防滑涂料。盡管這些涂料在一定程度上提升了性能，但在艦載機(jī)甲板上的應(yīng)用效果并不理想。20世紀(jì)90年代，我國艦載直升機(jī)甲板防滑涂料大多采用環(huán)氧基防滑涂料，但耐候性和耐沖擊性較差，在經(jīng)歷少量飛行器起降后容易開裂甚至碎裂，難以滿足長期使用需求。1995年，海洋化工研究院研制出HF-05型直升飛機(jī)甲板防滑涂層，采用三層雙組分聚氨酯結(jié)構(gòu)，底漆與面漆之間插入數(shù)毫米的聚氨酯彈性體，顯著增強(qiáng)涂層的耐沖擊性，兼具優(yōu)異的耐腐蝕性、耐候性、耐磨性和高附著力等優(yōu)點，標(biāo)志著我國甲板防滑涂料技術(shù)邁上新臺階。2006年，中船重工七二五研究所開發(fā)出一種新型聚氨酯甲板涂料，該涂料由底漆、中間漆和面漆組成。面漆采用聚氨酯樹脂，通過特殊分子設(shè)計使涂層表面長時間保留強(qiáng)極性基團(tuán)，從而顯著增強(qiáng)涂層的防滑性能。2014年，我國海軍裝備技術(shù)研究所公布一款新型防滑涂料，采用自合成有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂為基料，Al2O3為防滑耐磨粒料，改性聚氨酯熱反射涂料為面漆，具有良好附著力、耐沖擊性、耐磨性等優(yōu)勢，符合美軍標(biāo)MIL-PRF-24667C的要求，還在南方地區(qū)的艦船試用中取得較為理想的實驗效果。

2 甲板防滑涂料的分類及其應(yīng)用

防滑涂料根據(jù)基材可分為聚合物基防滑涂料和金屬基防滑涂料兩大類。聚合物基防滑涂料以聚合物樹脂為基材，通過添加防滑粒料、顏料和其他助劑來實現(xiàn)防滑功能。聚合物基材與防滑粒料及顏料等添加物之間具有良好的黏結(jié)力，能夠有效承載飛機(jī)起降時產(chǎn)生的高強(qiáng)度沖擊力，且不易出現(xiàn)涂層開裂和脫落的情況。金屬基防滑涂料則以金屬為基材，具有高熱導(dǎo)率、無溶劑、高摩擦系數(shù)和長壽命等優(yōu)點，尤其適用于帶冷卻槽的偏流板等特殊場景。金屬基涂層的高熱導(dǎo)率可有效散發(fā)熱量，保護(hù)基材免受高溫?fù)p傷；而其高摩擦系數(shù)則為防滑性能提供了有力保障。

2. 1 聚合物基甲板防滑涂料

2.1.1  環(huán)氧基甲板防滑涂料

20世紀(jì)60年代起，發(fā)達(dá)國家的研究機(jī)構(gòu)便對環(huán)氧防滑涂料開展了深入研究，并成功開發(fā)出多種高性能的改性環(huán)氧基防滑涂料產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各類船舶甲板的實船試驗中，美國AST研究中心開發(fā)的EPOXO 300C防滑涂料，采用硬質(zhì)SiO?顆粒作為耐磨填料，并引入聚酰胺對環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，具備出色的耐沖擊性和高摩擦系數(shù)，同時耐腐蝕性優(yōu)異，成為當(dāng)時安全性最高的甲板防滑涂料之一。Parks等通過添加疏水性碳化硅、白炭黑和氧化鋁等顆粒開發(fā)了一種酚醛改性環(huán)氧防滑涂料，顯著提升了涂層的耐沖擊性和耐高溫性，能夠有效抵御飛機(jī)垂直起降時發(fā)動機(jī)尾焰的高溫侵蝕，為艦載機(jī)甲板提供可靠的防護(hù)。美國Advanced Material System，Inc.生產(chǎn)的Amcoat DC 4667雙組分環(huán)氧防滑涂料，具有高摩擦系數(shù)、優(yōu)異的耐化學(xué)性、低溶劑揮發(fā)性、可厚涂以及快速干燥等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于飛行甲板和機(jī)庫甲板等部位。Robinson等報道了一種低重金屬含量的雙組分環(huán)氧涂料，以熱固性塑料替代金屬作為填料，展現(xiàn)出高耐久性、低密度和高耐磨性等優(yōu)勢，可用于飛行甲板等場合。

2.1.2  聚氨酯基甲板防滑涂料

聚氨酯基防滑涂料以聚氨酯樹脂為基材，其分子鏈中存在酯鍵和雙鍵，賦予涂料良好的耐磨性、耐沖擊性、耐化學(xué)性、附著力以及耐高低溫性。美國在1972年開發(fā)出新型聚氨酯體系甲板防滑涂料，改善了固化溫度高、黏結(jié)力差和耐磨性差等問題。美國AST公司于1993年開發(fā)的AS2500環(huán)境友好型聚氨酯防滑涂料，具有100%固含量，避免了傳統(tǒng)涂料施工中揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放。IP公司于2001年推出的Interthan990聚氨酯面漆，綜合性能優(yōu)異，且涂裝間隔不受限制，適用于船殼及上層建筑部位。Bayer公司利用Desmophen 650及651與HMDI進(jìn)行聚合反應(yīng)制備的新型聚氨酯涂料，于2006—2008年完成開發(fā)并投入軍事應(yīng)用，具有較好的漆膜光澤、耐化學(xué)性、耐候性和耐磨性，已成功應(yīng)用于艦載機(jī)甲板。在國內(nèi)，朱萬章等報道了一種適用于直升機(jī)起降的聚氨酯甲板涂料，包括環(huán)氧改性聚氨酯防腐底漆、彈性聚氨酯中間漆和摻有金剛砂或碳化硅的聚氨酯面漆，具有良好的彈性、附著力，且不易開裂或脫落，已在50艘中型艦船上應(yīng)用，能夠承受上千架次直升機(jī)的起降，使用壽命長達(dá)7 a。梁又綠等則通過合成工藝促使聚合物基材形成互穿網(wǎng)絡(luò)，并包裹氧化鋯形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，開發(fā)出一種聚氨酯基甲板防滑涂料，在防滑性、附著力、耐磨性和耐腐蝕性等方面表現(xiàn)出色。

2.1.3  有機(jī)硅甲板防滑涂料

有機(jī)硅材料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和耐候性，能在極端環(huán)境下保持良好的性能。美國GE公司于1967年開發(fā)出一種有機(jī)硅彈性涂層材料，通過添加補強(qiáng)填料和沙子，利用羥基有機(jī)硅化合物硫化處理，用于甲板防滑。盡管該涂料在硬度、耐沖擊性和黏結(jié)性方面未完全滿足艦船甲板要求，但為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。隨后，美國Ameron公司開發(fā)了一種高性能PSX700有機(jī)硅改性環(huán)氧涂料，以非芳香族環(huán)氧樹脂和聚硅氧烷為基材，通過特定助劑作用進(jìn)行縮聚反應(yīng)形成直鏈有機(jī)硅改性環(huán)氧結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的耐候性和耐化學(xué)性，并成功應(yīng)用于美國海軍軍艦甲板。在國內(nèi)，劉琛采用勃姆石和反丁烯二酸制備Alumoxane粒子，將其與有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂復(fù)合，開發(fā)出一種有機(jī)硅改性環(huán)氧涂料。這種涂料具有良好的力學(xué)性能、耐溫性、耐磨性和防腐性能，能夠滿足國內(nèi)艦載機(jī)甲板涂料的要求。

2. 2 金屬基甲板防滑涂料

2.2.1 金屬基陶瓷復(fù)合涂層

金屬基陶瓷復(fù)合涂層融合了金屬與陶瓷的雙重優(yōu)勢，兼具低膨脹系數(shù)、耐老化、耐磨等性能。20世紀(jì)末，美國NKF公司率先采用電噴涂工藝，將含SiC的鋁線材涂裝于艦載機(jī)甲板表面。美國還開發(fā)出Duralcan90/10鋁基防滑涂層，在多艘美軍艦上進(jìn)行實際測試，取得理想的效果。國際學(xué)者們對金屬基陶瓷復(fù)合防滑涂層進(jìn)行了深入研究，其中NiCr-Cr3C2涂層材料因其優(yōu)異性能在海洋環(huán)境工程中得到了廣泛應(yīng)用和推廣。在國內(nèi)，全軍裝備維修表面工程研究中心采用高速電弧噴涂工藝，開發(fā)出一種鋁基氧化鋁陶瓷復(fù)合甲板防滑涂層，具有高摩擦系數(shù)、良好的結(jié)合強(qiáng)度、抗熱震性和耐沖擊性，已在海軍潛艇上應(yīng)用。2003年，靳生等通過高速電弧噴涂工藝制備的鋁基氧化鋁陶瓷防滑涂層，其摩擦系數(shù)達(dá)到0.68，防滑性能優(yōu)異。2017年，BAI等利用低壓冷噴涂技術(shù)，在NiCr-Cr3C2涂層與基體之間噴涂了一層Ni-Zn-Al2O3中間層，成功構(gòu)建了雙層結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的摩擦系數(shù)（COF）可達(dá)0.9以上，同時中間層腐蝕產(chǎn)物的累積形成了防護(hù)膜，顯著增強(qiáng)了涂層的耐腐蝕性能。金屬基陶瓷復(fù)合涂層以其高硬度、大摩擦系數(shù)、優(yōu)異的防滑耐磨性以及簡易的施工工藝，在艦船甲板防滑領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。

2.2.2 非晶合金防滑涂層

非晶合金防滑涂層以非晶合金為基材，其獨特的長程無序但短程有序的結(jié)構(gòu)特性，賦予涂層高硬度、高強(qiáng)度、高耐磨性和優(yōu)異的耐腐蝕性。2003年，美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異耐腐蝕性的SAM2X5和SAM7非晶態(tài)鐵基金，通過熱噴涂技術(shù)制備出摩擦系數(shù)高、耐沖擊性、耐腐蝕性好的非晶涂層。Kishitake等對熱噴涂Fe-10Cr-13P-7C非晶涂層進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)該涂層具有卓越的耐腐蝕性。在國內(nèi)，盧蘭志等采用電弧噴涂工藝制備了FeCrMoCBSi和FeCrMoCBSi+Ni非晶合金涂層，后者的顯微硬度遠(yuǎn)高于前者，且致密度更高，防滑性能更為出色。趙仁亮通過超音速電弧噴涂技術(shù)研發(fā)出系列適用于飛行甲板的鐵基非晶合金涂層，其中Fe??Cr??Ni?Mo??B?Si??的綜合性能最佳，摩擦系數(shù)最高可達(dá)1.32，且成本較低，滿足美軍標(biāo)MIL-PRF-24667的嚴(yán)格要求。

3 甲板防滑涂料發(fā)展趨勢

3. 1 環(huán)保與功能性方向

3.1.1 環(huán)保型有機(jī)防滑涂料

傳統(tǒng)甲板防滑涂料在使用過程中常會釋放大量揮發(fā)性有機(jī)化合物，不僅污染環(huán)境，還可能危害操作人員健康。隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)，無溶劑型涂料和水性涂料等環(huán)保型防滑涂料逐漸受到關(guān)注。美國AST公司開發(fā)的AS2500是一種100%固含量的聚氨酯防滑涂料，不含揮發(fā)性溶劑，適用于通風(fēng)條件差的船艙等狹小空間。水性涂料具有低揮發(fā)性、環(huán)保、成本低廉、施工安全等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于船艙甲板等部位。2020年7月，我國正式實施GB 37822—2019標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定VOCs質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥10%的涂料使用時必須采用密閉設(shè)備或在密閉空間內(nèi)施工，并要求廢氣經(jīng)過專用設(shè)備處理；對于無法完全封閉的施工環(huán)境，則應(yīng)采取局部氣體收集措施。在海洋工程的施工場地，推薦使用VOCs質(zhì)量分?jǐn)?shù)<10%的高固含量涂料或水性涂料，以減少對環(huán)境的影響。

3.1.2 超耐久性甲板涂料

傳統(tǒng)甲板涂料在涂裝初期性能良好，但艦載機(jī)甲板長期暴露于海洋環(huán)境中，受到鹽霧侵蝕、紫外線照射和飛機(jī)起降沖擊力等多重影響，導(dǎo)致涂料脆斷、裂開，需頻繁維修或更換，增加使用成本，還可能威脅人員和飛機(jī)安全。美軍標(biāo)MIL-PRF-24667C要求甲板防滑涂料至少滿足5 000次起降。在1990—1991年的“沙漠風(fēng)暴”行動中，美軍艦載機(jī)起降約3 000次后，甲板涂料嚴(yán)重?fù)p壞，甚至裸露。2004年，尼米茲級航母因甲板涂料損壞，維修花費140萬美元。因此，美軍持續(xù)投入資源，目標(biāo)開發(fā)可承受至少15 000次起降的超耐久性甲板涂料。

3. 2 金屬復(fù)合方向

相較于傳統(tǒng)聚合物基涂料，金屬基陶瓷涂料和非晶合金防滑涂料在無毒性、耐老化、耐候性和耐久性等方面具有顯著優(yōu)勢。非晶合金涂料作為一種新型高性能防滑涂料，憑借其高耐磨性、高強(qiáng)度和高耐久性，受到國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和專家的關(guān)注。實船試驗表明，非晶合金涂料的使用成本比傳統(tǒng)聚合物基防滑涂料降低約50%，成為甲板防滑涂料的重要發(fā)展方向。激光熔覆噴涂工藝在金屬基防滑涂料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，利用高能激光束熔化金屬粉末，金屬與甲板表面緊密結(jié)合，形成堅固的防滑涂層。目前，激光熔覆技術(shù)的熔覆寬度可達(dá)40 mm，熔覆速度提升至50~500 m/min，涂層厚度可控制在0.5 mm以下，涂層結(jié)構(gòu)致密、成本低廉，具有廣闊的應(yīng)用前景。不過，激光熔覆技術(shù)在熔覆寬度和速度方面仍有提升空間，其進(jìn)一步推廣和應(yīng)用仍需持續(xù)探索。

3. 3 新型樹脂方向

聚硅氧烷樹脂中的硅氧鍵網(wǎng)絡(luò)賦予其類似無機(jī)納米粒子的優(yōu)異力學(xué)性能、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，可分為線型聚硅氧烷、梯形聚硅氧烷、籠型聚倍半硅氧烷和支化聚硅氧烷。梯形聚硅氧烷具有由硅氧鍵橋接的雙鏈結(jié)構(gòu)，相比線型單鏈聚硅氧烷，展現(xiàn)出更高的耐熱性、力學(xué)性能和耐光照輻射?；\型聚倍半硅氧烷的硅原子與氧原子的比例為1∶1.5，其分子結(jié)構(gòu)呈籠狀，并連接有烷基、苯基、環(huán)氧基、丙烯基等有機(jī)官能團(tuán)。這種結(jié)構(gòu)與聚合物材料具有良好的相容性，其多官能團(tuán)帶來的功能性和反應(yīng)活性能夠顯著提升材料的力學(xué)性能，同時較低的黏度也有助于提高加工性能，因此被廣泛應(yīng)用于聚合物改性。支化聚硅氧烷樹脂的縮合程度更高，單體反應(yīng)僅需去除溶劑后即可使用，合成過程更為簡單便捷，具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能，在工業(yè)領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力。相比，低聚硅氧烷樹脂團(tuán)簇屬于支化型聚硅氧烷中的一種，其聚合度較低，分子中保留了更多的硅氧鍵，黏度較低，作為基體樹脂使用時無需額外添加溶劑提高分散性，從而確保涂料的較高固含量，符合環(huán)保涂料的使用要求。

4 結(jié)語

甲板防滑涂料經(jīng)過多年的發(fā)展，已形成較為完善的產(chǎn)品體系，并在性能、工藝以及維修保養(yǎng)等方面建立了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。然而，由于經(jīng)濟(jì)和軍事發(fā)展的階段性差異，我國在甲板防滑涂料的開發(fā)與應(yīng)用方面相較于美國等發(fā)達(dá)國家仍存在一定差距，尤其是在高功能化、環(huán)保型以及金屬基防滑涂料等關(guān)鍵領(lǐng)域，我國的研發(fā)和應(yīng)用水平亟待提升。隨著我國經(jīng)濟(jì)和軍事的快速發(fā)展，海洋工程裝備和艦船制造業(yè)不斷升級，對甲板防滑涂料的綜合性能提出了更高的要求。在此背景下，國內(nèi)甲板防滑涂料行業(yè)需要加大研發(fā)投入，深入探索和開發(fā)更多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型防滑涂料，以突破當(dāng)前的技術(shù)瓶頸，扭轉(zhuǎn)我國在該領(lǐng)域相對落后的局面。