高耐磨甲板防滑涂层KN17的制备及其性能研究

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[目的]为解决大型设备对船舶甲板表面的磨损问题，研制一种新型高耐磨甲板防滑涂层。[方法]该涂层主要由底漆、防滑层及面漆组成；采用摩擦系数测试仪和滑动磨损测试仪分别进行涂层防滑、耐磨损性能测试，研究涂层在不同工况（干、湿、油态）下的磨损行为。[结果]研究结果表明：研制的甲板防滑涂层具有高耐磨性及较高的摩擦系数；在不同工况条件下的摩擦系数随着磨损次数的增加逐渐降低，其中油态条件下涂层的摩擦系数最低，主要与航空煤油的润滑作用有关；涂层的磨损失重率随着磨损次数的增加呈上升的趋势；涂层的磨损机制主要为初期磨损阶段的磨粒磨损和稳定磨损阶段的粘着磨损。[结论]研究成果不仅能够保证海洋结构物的服役安全性，还可为新型甲板防滑涂层的开发和应用提供理论依据。

随着我国海洋资源开发利用的日渐成熟，船舶、海洋平台等海洋工程装备应用得越来越多，其甲板表面的防滑涂层逐渐成为人们关注的焦点。甲板防滑涂层主要通过增大摩擦力来提高其表面的防滑性能，有效地降低人员、车辆以及飞机等其他物体的滑动性。传统甲板防滑涂层的硬度和摩擦系数在使用初期均能满足需求，但随着暴露在恶劣海洋环境中的时间持续增加，涂层的防滑及耐磨性能急剧下降，且后期涂层的维修和更换工作繁琐复杂，维修成本高昂。因此，开展新型甲板防滑涂层的研究迫在眉睫。

目前，常用的甲板防滑涂层主要是树脂基防滑涂层，其优点是施工工艺简单、操作方便、涂层的结合强度及防滑性能能够满足大多数船舶甲板的需求。树脂基防滑涂层主要由树脂、颜填料、溶剂、防滑粒料等组成[7]，按照涂料的组成分类为单组分、双组分和多组分3种涂层体系。大多数涂层为双组分环氧树脂体系，其固化剂是能与环氧树脂发生化学反应的胺类，这种热固型体系经过化学反应后硬度高且耐磨性能好。例如KN17和KN22型高固含量双组分环氧树脂体系涂层，因其具有较好的耐磨性和抗冲击性，被广泛应用于美国海军大型舰船甲板。KN22甲板防滑涂层具有高耐磨性、高耐久性和轻量化等特点，可用于所有耐磨甲板区域。

为解决传统甲板防滑涂层在实际工况（干、湿、油态）下的耐磨损问题，本文将提出一种三明治结构的高耐磨防滑涂层体系，其主要由改性环氧底漆、防滑层以及罩面面漆组成。通过研究涂层在不同工况下的防滑及耐磨行为，探讨涂层的磨损机制。