2018年是中国改革开放40周年，1978年，中国走上了改革开放的康庄大道，在这一阶段，船舶工业迅速发展，而作为船舶工业配套中的重要工程材料，船舶涂料产业也迅猛壮大。本文从市场、技术进步、品种结构、标准及今后发展等方面对船舶涂料行业进行了梳理总结。

1　造船市场回顾

1.1　船舶产品结构

我国的船舶工业从一开始起步就是以军品为主，军品、民品一度由原六机部和交通部分开管理：六机部负责为海军造船，虽说生产一部分民船，但是仍以军品为主；交通部的航运部门则是生产民船的，但却以修船为主，当时我们的民船连万吨轮都很少。20世纪60年代末，沿海的运输船太少，甚至没有船可以开展远洋运输。因此，民品的发展被提到了议程上来。70年代末80年代初，交通部专门提出500万吨位的规划，规定其中必须要有多少民品，这个时候民品才开始有新的发展。

改革开放初期，我国建造的船舶基本上以中小型散货船和油船为主，到80年代末能建造的最大船舶也不过11.8万吨，高新技术船舶寥寥无几。技术力量薄弱，不仅船型少，而且形不成系列，在高技术和特殊用途船型方面有大量空白。

到20世纪90年代，我国船舶产品结构有了明显改善，朝着多样化、大型化、高技术、高附加值方向转变，不仅能设计建造15万吨级的油船、散货船等常规船舶，而且进入了许多高新技术船舶领域，包括LPG船、汽车滚装船、自卸船等一批全新的船舶领域。

21世纪以来，我国船舶工业制造更是突飞猛进，在船型发展上突破了众多关键技术，填补了多种船型的建造空白，取得了令人瞩目的成绩。除能建造30万吨级的油船VLCC、40万吨超大型矿砂船VLOC等世界最大型的船舶外，在一向是我国薄弱环节的大型集装箱船方面也取得了突破性进展，形成了从几百TEU直到万箱级的完整的集装箱船系列，成为世界少数几个具备这种能力的国家之一，正在建造的2.2万箱集装箱船是世界上最大的集装箱船。此外，我国还进入了高度复杂的LNG船建造领域，LNG船被誉为造船业“皇冠上的明珠”，沪东中华是中国国内唯一能够建造大型LNG船的船厂，最先造的5艘LNG船采用的是法国图纸，之后则全部自行设计。我国自主设计建造的大型LNG船和超大型集装箱船分别占据国际市场10%和20%以上的份额。我国还对建造豪华邮轮非常关注，中国船舶工业集团积极开展中外多方合作，与意大利芬坎蒂尼集团、美国嘉年华集团在北京签署了中国首艘国产大型邮轮建造备忘录协议（MOA），朝着豪华邮轮“中国造”迈出了关键的一步。

1.2　造船市场份额

市场份额方面，通过技术引进，船舶工业较快地走出了国门，实现产品出口，并且在激烈的国际市场中不断经历磨炼，不断发展壮大，竞争力得到不断提升。1979年初闯国际市场；1980年造船年产量为20万载重吨，列世界第17位；1994年造船年产量首次突破100万载重吨；1996年造船产量占到世界造船市场份额的5%，首次成为仅次于日本、韩国的世界第三造船国家；2003年全国造船完工量641万载重吨，占世界份额的11.8%，一举突破了中国造船业近10年来占世界市场份额5%～7%的徘徊局面，超过了整个欧洲国家造船产量的总和；2005年我国承接新船订单量首次超过日本，位居世界第二；2007年全国造船产量达到了1893万载重吨，占全球市场的份额上升到23%，首次突破全球造船量的1/5，我国新接订单量9800多万载重吨，居世界第一位，手持订单15800多万载重吨，居世界第二位，形成与韩国、日本三足鼎立的世界造船竞争新格局；2008年我国造船完工量为3041万载重吨、承接新船订单6055万载重吨、手持船舶订单超过2亿载重吨，分别占世界市场份额30.7%、38.3%和35.5%，三大指标已全面超越日本，位居世界第二；2009年新接订单量首次超过韩国位居世界第一；2010年我国造船完工6560万载重吨，新接订单7523万载重吨，手持订单19590万载重吨，分别占世界市场的41.9%、48.5%、40.8%，造船三大指标第一次全面位居世界第一。目前我国正朝着建设世界造船强国的目标迈进。图1为1990年起中国造船完工量发展趋势。

图1　1990年起中国造船完工量发展

1.3　造船/涂装工艺

改革开放40年来造船工艺的创新和快速发展，大大扩展和丰富了造船工艺技术的内涵。随着船市持续火爆和国内外众多资金涌入造船业，在船舶工业大发展带动下，造船工艺和工装也进入快速发展通道，各种新技术、新装备也应运而生。围绕船厂核心资源效率最大化和快速造船这个核心，发展出了分段总组建造法、快速搭载、上建整体吊装等建造工艺，精度控制水平也显著提高。我国三大主力船型分段无余量拼板制造率达到70%以上，分段无余量上船台（进坞）率均达到95%以上，精度控制为快速建造和快速搭载创造了必要条件。

船舶涂装工艺方面，改革开放之初，我国造船工业为适应走出国门的需要，开始建设钢材预处理自动流水线，经过40年的发展已全面普及，实现钢材运输、矫正、除锈、涂漆、烘干等工序的自动流水作业。为了适应建造工艺，分段涂装越来越多，我国大部分船厂21世纪以来都建设了大型分段涂装厂房，而且全部实现国产化装备，达到环保要求。由外高桥造船公司首先实施的分段涂装前跟踪补涂工艺，大大减少了二次表面处理的工作量，提高了涂装房的使用效率，缩短了涂装周期，降低了涂装成本。

2006年12月8日MSC82会议通过了MSC.215（82）决议和MSC.216（82）决议，通过了IMO《所有类型船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》（PSPC），规定在2008年7月1日及以后签订建造合同的，或无建造合同，在2009年1月1日以后安放龙骨或处于类似建造阶段的，或在2012年7月1日以后交船的船舶上实施。这一标准涉及分段表面处理和涂装、表面缺陷处理、涂装前表面可溶性盐限制、灰尘、涂层厚度、合拢后的表面处理要求、涂层检查人员的资质要求、涂层的合格预试验和验证要求等多方面内容，对我国新造船的周期和成本带来重大影响。

我国船舶工业采取了积极的应对工作，中船集团成立推进小组，上海船舶工艺研究所受有关方面委托牵头组织开展了应对PSPC一揽子工艺的对策研究，包括推进模拟实施和编制检验人员培训教材及实施培训；725所研究、设计、建设完成我国自己的符合PSPC附件1《船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层的资格试验程序》要求的验证试验室，制作了我国自己的模拟压载舱状况加速试验装置——模拟压载舱状况试验舱和冷凝试验舱，为涂层性能检测和验证试验提供了技术条件；中船龙穴建设了完全符合PSPC要求的分段涂装厂房。大连船舶重工集团、广船国际等其他造船企业均对产品船的盐分、粗糙度、表面清洁度、涂层破损率进行了测试和统计分析，掌握了基础数据和测试方法，采取了设计、生产和管理方面的相应对策。

2　船舶涂料市场回顾

改革开放前，与其他行业一样，船舶涂料也是遵循计划经济模式，在这期间，我国船舶涂料研究工作者（尤以“4·18”协作组为主）自主研发了适应当时环境下的相应船舶涂料，主要包括醇酸（含铅、镉）防锈涂料、氯化橡胶防锈涂料、沥青类防锈涂料、环氧/环氧沥青涂料，以及防污达3～5年的防污涂料等。这些涂料的研发、生产基本满足了当时的需求。但这些船舶涂料在长效防锈性能、船厂快速/高效施工及环保、安全施工等方面均与现代化的造船工业的发展存在一定距离。船舶涂料的腾飞始于改革开放后，尤其是20世纪90年代后期至今的一二十年。

2.1　改革开放后行业的发展历程

1978年我国开始对外开放、进入了新的历史时期，“4·18”协作组已不能适应改革开放的要求，经国务院批准，于1979年12月26日，由原化工部二局筹备成立“化工部海洋涂料研究所”（现为海洋化工研究院有限公司），承接“4·18”协作组未继任务，为国民经济发展服务。海洋涂料研究所的主体工程于1985年完工。“八五”攻关由重点解决防污涂料转到舰船涂料的整体配套。由国家计委下达安排了23项课题，包括从船底到水面以上部位、各种内舱、甲板船壳以及无毒防污涂料等。

“八五”攻关计划完成后，1996年接着启动“九五”舰船涂料科技攻关项目。在专项基金支持下，将攻关目标转向高性能和功能化，以及跟踪舰船涂料发展前沿，增强自主创新能力。因此仅安排了防火涂料、太阳热反射涂料、导电防污涂料、低表面能防污涂料、无毒防污涂料等10个项目。

“九五”乃至延续至“十五”，攻关计划突出的特点是集中资源，集中方向，加强工程化研究和成果转化能力，提高应用基础和新材料开发能力——自主创新能力。“十五”仅安排了长效防腐防污涂料、螺旋桨导流罩防空泡腐蚀和防污综合治理、黏弹阻尼材料、安全无毒超薄型防火涂料、三年期无毒防污涂料实用化和新型长效防污涂料研制等项目。同时启动了“甲板防滑涂料工程化技术研究”等工程化项目。

2006年，经国务院批准，国家发改委和原国防科工委共同颁布了《船舶工业中长期发展规划》（简称《中长期规划》）。《中长期规划》是指导船舶工业“十一五”“十二五”发展的总纲领。“十一五”时期，在《中长期规划》的指导下，船舶工业取得了前所未有的发展成绩，大幅超额完成了规划确定的主要指标。“十二五”期间我国涂料行业标准化工作必须以满足行业发展需求为目标，通过标准规划的前瞻性、导向性、针对性和可操作性，推动行业结构调整、产业升级，促进企业技术进步，确保产品安全环保，加快采用国际标准和国外先进标准的步伐，加速与国际接轨，不断完善行业标准体系，努力提高行业国际竞争能力，为由世界涂料大国向世界涂料强国的跨越而不懈努力。

改革开放后，随着计划经济走向市场经济，我国造船工业被定为国家的重要战略性产业，船舶工业的快速发展极大地促进了船舶涂料的进步。我国造船开始走向国际化，船舶涂料也走向国际化，世界各大船舶涂料厂商纷纷进入我国船舶涂料市场。从1984年丹麦Hempel公司与香港招商局合资成立海虹涂料公司开始，1992年IP与上海涂料公司合资成立国际涂料，随后挪威佐敦、日本关西、日本中涂化工、荷兰式玛、韩国KCC、美国Ameron等著名的船舶涂料生产商先后以合资或独资方式进入中国市场并完成本地化生产和战略布局，很快占领了我国船舶涂料市场。这些国际化船舶涂料公司的到来，先进的船舶涂料（不含特种军用涂料）技术也随之引入我国。现代船舶涂料的迅猛发展，特别是改革开放30年后，与企业研发的投入密不可分，据报道，国外各大船舶涂料商用于产品研发的费用一般占其销售额的2%～4%，巨大的投入保证了其技术的领先。为了确保其产品适用中国市场的需求，各大涂料厂商也分别在中国设立研发中心，着重其研发产品的施工适宜性。

2.2　主要产品和技术发展及创新

船舶是一个非常复杂的结构，不同的船型，其结构也不尽相同，以一艘普通散货船为例，其总体结构和截面见图2和图3。

由于船舶的复杂结构，其涂装过程也非常复杂（见图4）。

此外，如图5所示，由于各部位的防护要求不同，这就要求涂料产品能满足各相关要求。接下来就一些船舶涂料的要求和发展方向进行阐述。

图5　不同部位的产品选择

2.2.1　车间底漆

车间底漆始于20世纪40年代末50年代初。最初开发的品种是以聚乙烯醇缩丁醛为基料的PVB车间底漆，又称磷化底漆。随后逐渐发展为环氧氧化铁、环氧锌粉。1967年，随着无机硅酸锌车间底漆的出现，船舶也变得大型化，建造效率也提高了，与之相应的重防腐方式成为主流。1975年，为了提高生产效率，涂料的研究开发进入了激烈竞争阶段，出现了浓度低的无机硅酸锌车间底漆。到现在，无机硅酸锌车间底漆已成为最常用的车间底漆类型。

无机锌底漆用作车间底漆的多是醇溶性自固型，以硅酸乙酯为基料，锌粉为主要防锈颜料，依靠吸收空气中的水分水解缩聚，并与锌、铁反应形成硅酸锌、铁复合盐类而紧密附着于钢铁表面。相对铁来讲金属锌为阳极（即锌比铁先腐蚀从而保护铁），但是锌比铁的熔化温度低（锌在420℃熔化，铁在1500℃熔化），并且锌将在906℃时沸腾。因此，在焊接涂有硅酸锌车间底漆的钢板时，金属锌将汽化而使焊接弧不稳定，如果锌蒸汽被截留在焊缝内将导致气孔。基于这种道理，无机硅酸锌车间底漆中的金属锌含量正趋于减少，如第一代无机硅酸锌车间底漆锌含量通常为60%～70%，第二代无机硅酸锌车间底漆锌含量通常为40%～50%，第三代无机硅酸锌车间底漆锌含量通常为20%～30%。基于焊接性能、速度、防腐蚀性等综合性能，现在常用的无机硅酸锌车间底漆为中等锌含量的第二代无机硅酸锌车间底漆。

近年来，耐高温（＞800℃）车间底漆、水性车间底漆也正处于应用推广阶段。使用水性车间底漆能够使车间底漆生产线完全做到零排放，非常环保；施工简单，干燥速度快，能够提高生产效率；水性车间底漆可以优化焊接速度、降低烧结破坏及焊接背面的损伤；可以优化切割速度，加速生产过程；还可以优化防锈性能。但由于其价格相对昂贵、水性车间底漆的施工难度等原因其实际应用还比较有限。

2.2.2　防锈涂料

环氧系防锈涂料（船底、压载舱等）是当今造船业最常用的一类防锈涂料，为双组分涂料、固体分高、涂膜厚、附着性好、耐化学品腐蚀，而且涂膜耐阴极保护性能好。用于船底、压载舱等的防锈涂料分为环氧沥青防锈涂料、石油树脂改性环氧防锈涂料和纯环氧防锈涂料。但由于沥青的可能致癌性及其深颜色不利于检查，已被淘汰。

近年来，高性能、高固体分、纯环氧船用通用底漆（universal primer）得到了发展，为提高船舶整体保护性能及提高造船效率起到了推动作用。顾名思义“通用底漆”最突出特点就是其通用性，即适用于船的各个部位，不受气候的限制，一年四季均可施工，对不同的底材均可适用，对不同类型的面漆有好的兼容性，且有灵活的复涂间隔。现在市场上推出的通用底漆已基本能满足上述要求。此产品的应用，由于其优异防腐蚀性能、较高的耐磨性，极大地提高了船舶的整体保护性。

通用底漆的通用性，大大提高了船厂的制造效率，降低了船厂的库存量，节约了制造成本。这对方便涂装生产管理、缩短涂装作业时间、减少涂装作业差错的可能性、提高船舶涂装的效率和效益的作用是不言而喻的。其对船厂“节能减排”也起到了推进作用。表1列举了通用底漆对船舶涂装“节能减排”的几点贡献。

表1　纯环氧通用底漆对船舶涂装节能减排的贡献

通用底漆的固体分高，产品溶剂释放量大大降低，涂料用量降低，喷涂涂料工作量减少、库存空间减少。通用底漆的应用给降低有害废弃物（废涂料桶）的产生，并降低其处置费用带来了机会，即通过使用可循环使用的大包装（通常为1000L的包装，常称IBC）体系，该包装可回收循环使用。涂料到船厂后，安装简易的搅拌装置（通常仅安装在环氧通用底漆的主剂包装桶上，固化剂一般不需要搅拌），然后与可自动配比的双组分喷涂泵连接，即可喷涂。

为了满足日趋严格的环保和VOC法规，无溶剂环氧通用底漆将是重要的发展方向，它具有极佳的附着力，由于不含挥发性有机溶剂，在干燥成膜过程中不会形成因溶剂挥发留下的孔隙，在反应固化过程中收缩率极低，一次性成膜较厚、涂膜致密性极佳，边缘覆盖性好、内应力较小，不易产生裂纹，交联固化后能够形成类似瓷釉一样的光洁涂层。由于交联密度高和分子链中的苯环结构，使涂层坚硬且柔韧性好、耐磨性优、抗划伤性好、耐冲击性优、耐化学品性好。使用无溶剂环氧通用底漆，可以更加显著降低涂料用量、VOC排放以及废涂料桶使用量，从而减少喷涂涂料的工作量，减少VOC排污费和危化品处理费。以压载舱的涂装为例，传统压载舱分段施工需要长达7d的时间，而使用无溶剂环氧通用底漆，单涂层配套，仅需4d即可完成施工，大大提高了生产效率。VOC方面，以一艘174000m³ LNG为例，如表2所示，使用72%固含量的高固体分通用环氧底漆，底漆和稀释剂的VOC排放可达14.5万千克，若使用无溶剂环氧通用底漆，底漆和稀释剂的VOC可降低至3.2万千克，总VOC排放可降低60%以上，按环境保护税的税额，可减少上百万元环境保护税。

表2　涂装174000m³ LNG的总VOC排放

2018年5月，为了推进行业发展并为政策制定提供科学的依据，引导企业加大投入开发低VOCs排放的节能环境友好型涂料产品，使涂料涂装行业整体技术进一步升级，团体标准T/CNCIA 01005—2018《低VOCs含量高固体分、超高固体分及无溶剂环氧涂料定义》正式完成并发布。标准对高固体分、超高固体分和无溶剂环氧涂料作出定义，具体如表3所示。

表3　高固体分、超高固体分和无溶剂环氧涂料产品的要求

2.2.3　防污涂料

防污涂料的发展大体可划分为三个阶段：传统的常规防污涂料、有机锡共聚物自抛光防污涂料、现代无锡自抛光防污涂料。1976年，甲基丙烯酸三丁基烯的共聚体（TBT）防污涂料投入了实际应用。1982年，由于海洋污染问题，美国、英国、日本等限制TBT的使用。1990年日本生产的TBT化合物第二种特定形式也被限制使用，无锡防污涂料开始出现。1990年推出丙烯酸铜防污涂料技术，1993年、1995年推出丙烯酸硅烷防污涂料，1998年推出丙烯酸锌防污涂料技术，2011年推出甲基丙烯酸硅烷技术防污涂料，表4显示了防污涂料的发展历程。

表4　防污涂料发展历程

在现今石油能源紧缺、价格暴涨及气候变暖的环境下，无锡自抛光、自光滑水解型防污涂料（丙烯酸/甲基丙烯酸硅烷共聚物型）由于其优异的防污性能及节省航行燃油（最高可达13.5%）而得到越来越广泛的应用！

20世纪90年代起，无毒低表面能防污涂料（FRC）也开始得到应用，并取得了很大的进展。由于不含任何杀虫剂，其环境友好性得到广泛认可。然而，低表面能防污涂料也只能使海洋生物附着不牢，需定期清理，附着生物一旦长大将很难除去，清理过程中会破坏涂膜。因而，目前其应用范围有很大的局限性，多数用于高速船。

2.2.4　船舶面漆

常用的船舶面漆为醇酸涂料、丙烯酸涂料和聚氨酯涂料。醇酸面漆初始光泽好、附着力好、施工方便、价格低廉；缺点是易失光、粉化，与醇酸防锈底漆配套使用，为了获得更加完善的性能，可用其他树脂对醇酸树脂进行改性。丙烯酸面漆初始光泽好、保光保色性好、白漆不易泛黄、施工方便、价格适中；缺点是由于其热塑性，高温时变软，失去光泽，耐沾污性差，可以通过改性获得更好的综合性能。聚氨酯面漆以异氰酸酯和含羟基丙烯酸树脂为基料，添加耐候性颜料和助剂等组成，与环氧防锈涂料配套，各方面综合性能最好，是目前大型商船广泛采用的船壳配套体系，涂膜坚韧，具有良好的耐冲击、耐磨性能；耐候、保光、保色性强，装饰性好，同时具有良好的耐化学品、耐水性能。

近年来聚硅氧烷技术得到了快速发展，该技术利用有机-无机混接技术，使两种材料形成一个具有共价键的聚合物网络，如氢化环氧改性聚硅氧烷、丙烯酸改性聚硅氧烷、丙烯酸尿烷改性聚硅氧烷等，其最终产物结合了有机物（易加工、力学性能好及室温固化等）的特性与无机物的最佳特性（惰性、硬度、附着力和耐化学品性，耐高温、耐候、耐紫外线等）。其中有机、无机在混接树脂中的比例对获得平衡的综合性能非常关键，既具有良好的防腐蚀能力，又具有极好的耐受UV光照降解的能力。否则，有机改性的程度太低，会导致潜在的开裂、附着力的欠缺；太高，则达不到所需求的保光保色性能。聚硅氧烷的硅-氧键键能高达445kJ/mol，大大高于有机聚合物典型的碳-碳键的键能358kJ/mol，这意味着需要更强的活化能才能破坏聚硅氧烷聚合物。因此，聚硅氧烷面漆具有优异的耐大气和化学性破坏的性能，从而提高使用期的装饰能力，具有杰出的保光保色性，极长的使用寿命。聚硅氧烷是高固体分、低VOC产品，符合所有现行的VOC法规。

2.2.5　其他舱室涂料

船舶上各相关舱室涂料越来越细化，以满足其不同的需求。

（1）干散货舱室 货舱涂料用于船舶货舱内部，要求附着力良好、有较高的耐磨性能，要易于修补，各涂层的涂装间隔时间应符合产品技术要求。大型的散装货轮，在往返途中单向装运货物，难免有空船或装货不足的现象，因此必须在中间一个货舱内注入海水来压舱，这样货舱上所涂的涂料就必须像压载水舱一样能耐海水浸泡。所以货舱兼作压载舱时，货舱涂料应有优良的耐水性能和抗腐蚀性能。用于装载散装谷物食品货舱的货舱涂料，必须具有对谷物无毒性、无污染。应符合《中华人民共和国食品卫生法》中有关条例，并取得相关当局的认可证书。在国际上，装载谷物货舱的货舱涂料，通常需要达到FDA规定。纯环氧类货舱涂料由于其出色的性能，在新造船应用最广，改性环氧类货舱涂料由于其对底材的容忍性，常用于货舱的维修。

（2）原油轮货油舱 原油舱内部的腐蚀环境比较复杂，温度变化频繁，舱内空间包含多种气体，例如O2、CO2、SO2以及从原油中释放的H2S。上甲板面的背面暴露在由昼夜温差造成的干湿交替环境中，白天阳光照射，油舱顶部的甲板温度会持续升高至60℃以上，这使内部水蒸气含量增加；到了夜间水蒸气冷却后，在舱顶表面就会结露，露水中包含了原油中所含的水蒸气和保护用燃油锅炉尾气中的碳、氮及硫的氧化物，冷凝水的pH值变得较低，这可导致钢板严重腐蚀，产生各种形态的铁的腐蚀产物。根据货油舱的环境特点，要求保护涂层具有耐CO2、SO2气体、耐有机酸、耐热性；对甲板下面的油舱顶面涂层能耐冷热循环，涂层不开裂、不剥离。通常为纯环氧耐油涂料，还要满足PSPC COT要求。

（3）成品油轮舱室 成品油舱通常指成品油船的货油舱，成品油舱也成为石油产品运输船，广义上是指装载和运输石油精制品、石油化学制品以及化学合成产品等的船舶。上述装载对象，有的具有很强的溶解性和渗透性，有的具有很强的腐蚀性，有的则和被食用物品接触，因此它们对涂层提出了很高的要求。更为甚者，作为一级油轮的成品油舱在空载时往往被兼作压载舱，这样货物与海水的交替装载使舱内的涂层处于一种十分严酷的腐蚀环境，所以，必须具备特殊性能的涂料才能当此重任。作为成品油舱涂料，必须具备以下性能：①化学结构致密，能抵抗各种装载对象的溶解、渗透和腐蚀，并且不会污染所装载的货物；②具有优良的耐海水性能和耐货物-海水交替装载的性能，即使是涂层吸附了一部分货物，本身发生了溶胀，也不会出现遇水剥落现象，或失去原来的抗水能力，而在货物卸下后，溶胀的涂层会恢复原有的状态和性能；③涂层沾上货物或其他污物后清洗容易，并且涂层应具有一定的耐热性能，以抵抗货物的加热和热水清洗。采用的涂料一般为纯环氧（用于成品油轮）、酚醛/环氧（二类化学品及成品油轮，通常需要后固化）、无机锌（化学品船）。这些类型的涂料各有各的特点，目前为止还没有一种涂料能适应所有种类的货物。涂料的选择应该根据船舶的主要装载对象来确定。一般来说供应成品油舱涂料的厂家会提供载货清单，表明其涂料对各种载荷的抵抗能力，由此选择适用的涂料。

2.2.6　水性涂料

水性涂料解决方案是涂料涂装行业重要的减排措施之一，水性涂料的低VOC，不仅有利于环境，也能降低施工者对于有毒、有害、挥发性有机物的接触，可以树立企业自身的环保形象，且出于大大缩短测爆时间、加速工期的实际考虑，船厂也愿意在机舱和居住舱室做一些尝试。以船舶机舱和船员起居舱涂装为例（如表5所示），相比纯溶剂型涂料，如果仅使用水性丙烯酸面漆，VOC排放下降33%，如果使用水性环氧酯底漆和水性丙烯酸面漆的方案，VOC将比纯溶剂型下降77%。对船厂生产效率来说，通常情况下，施工一个标准溶剂型涂料系统，需要在涂装车间停留3d时间，而水性配套可在1d内完成施工。

表5　不同机舱漆配套VOC排放对比（基于60000m²的机舱）

水性涂料在性能和施工上，相对溶剂型涂料还是存在一定的短板。在国内的应用发展上更多的还是家装和木器领域，在船舶领域的应用经验还非常有限。了解水性涂料在船舶行业应用的前景，对性能进行研究改进，将帮助我们更好地满足客户的需求。

3　法律、法规及标准的发展

船舶业是全球化的行业，因而其相关的标准、法律与法规就不是仅局限于一个地区或一个国家。与之相应的船舶涂料与涂装也是如此。近年来一些新的标准、新法律与法规开始实施或正在制订中，如IMO TBT-Free A/F（船舶无锡防污涂料公约）、IMO PSPC（船舶保护涂层涂装标准）、ISO 19030《船体和螺旋桨性能的测量》、VOC（挥发性有机化合物含量）等，这些无疑会对船舶涂料与涂装产生重要的影响。为了适应船舶国际法规及标准，我国近年来积极参与国际新标准、新法规的制定，为此我国专门成立了船舶涂装工作组及中国IMO标准公约应对小组。这些新法律、法规及标准的出台，进一步带动了船舶涂料的发展。

3.1　船舶防污涂料相关的法规

2001年通过的IMO《国际控制船舶有害防污底系统公约》（简称AFS公约）于2008年9月17日正式生效。公约要求自生效之日起所有船舶底部不准再有裸露、含有机锡的防污涂料。为保证公约的实施，施涂的船底防污涂料必须取得船级社不含有机锡的认证。

不同的国家对防污涂料用的杀虫剂常有一定的限定要求。由于研发、注册一种新的杀虫剂耗时长（一般5～10年或更长），且费用昂贵（几百万美元或更高），因此用于防污涂料的杀虫剂是极其有限的。表6为防污涂料中常用的杀虫剂，其中氧化亚铜是迄今为止最为广泛使用的防污涂料杀虫剂。但由于沟通及理解的关系，原环保部将氧化亚铜列为高风险、高污染（“双高”）的清单，经过多方的沟通其禁止使用日期未再做规定。

表6　常用的防污剂

2011年7月MEPC通过了“防止污损迁移国际规范”的许可。该规范目前是自愿执行。

2012年，生态环境部首次发布了《环境标志产品技术要求　船舶防污涂料》自愿性标准，该标准于2012年10月1日正式实施。该标准对船舶防污涂料中的禁用物质、有害物限量和使用说明书作出了要求，规定了船舶防污涂料类环境标志产品的术语和定义、基本要求、技术内容及检验方法，适用于各类船舶防污涂料。表7和表8为该标准的一些详细规定。标准中还禁止使用DDT、Hg，并不得检出。

3.2　ISO 19030《船体和螺旋桨性能的测量》

历时3年制定的国际标准ISO 19030《船体和螺旋桨性能的测量》于2016年11月正式发布完整版。该标准顺应了国际海事组织IMO的能效管理要求，面向船东运营需求。使用标准中的测量方法，可以有效记录船舶运营期内的推进效率和航速等方面的变化，在方便船东进行能效管理的同时，还能让船舶买卖双方清楚地了解燃油节省技术和解决方案，使整个行业的营运效率和环保成效得到真正的提高，有望每年为航运业节省高达300亿美元的燃油成本。此外，船东能够横向比较不同防污涂料的性能（如表9所示），通过数据收集与分析，促使船舶涂料企业不断提高产品性能和质量，实现技术创新。

ISO 19030-1介绍了船体和螺旋桨性能测量方法的一般性原则，定义了表征船体和螺旋桨维修、保养和翻新的4个基本性能指标。

ISO 19030-2定义了测量船体和螺旋桨性能变化的默认方法，以及基本性能指标的期望精确度（±0.3%）。清晰地表述了船东和营运方如何最精确地测量出船体和螺旋桨的性能变化。该方法基于国际公认并广泛使用的测量设备、辅助信息、测量程序和分析方法。所以该方法也将随着这些因素的改进而不断更新。

ISO 19030-3定义了其他测量船体和螺旋桨性能变化的方法，其中一些方法的适用性更广泛，但是结论的精确度有所降低，另一些方法会用到一些现有商船上并没有完全普及的设备，但是能够维持结论的精确度甚至更高（4.6%±0.4%）。

3.3　IMO PSPC（船舶保护涂层涂装标准）

船舶保护涂层标准之《所有类型船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》（简称IMO PSPC）在2006年12月的MSC第82届会议上通过，并于2008年7月1日起对500总吨及以上的国际航行船舶强制性执行。中国第一艘按该标准执行的船舶已于2009年8月在江苏的大洋船厂完工交付使用。

PSPC标准对涂装及相应的涂料有了严格的要求。对涂装中一次表面处理、二次表面处理及合拢后的表面处理过程中的表面清洁度、粗糙度、盐分、灰尘及钢结构边缘处理都提出了具体的要求；并对施工、检验等提出了具体规定。

PSPC标准对压载舱用的涂料也规定了具体要求，涂料体系必须通过按PSPC标准附件要求的压载舱条件模拟摇摆舱试验和冷凝舱试验，特别是涂料体系必须要通过第三方的认可，即船级社的型式认可（TAC）；同时压载舱涂层若与其他厂商的车间底漆配套使用时，其各自在通过PSPC要求的实验、认证基础上，还要进行相容性试验，即俗称的交叉试验。为积极应对PSPC验证试验的要求，中国及时从挪威引入了相关摆舱试验和冷凝舱试验装置（中挪技术中心），同时中船总厦门725所也自行研发了有自主知识产权的摆舱试验和冷凝舱试验设备，填补了国内的空白。

在PSPC标准的基础上，国标GB/T 6823—2008《船舶压载舱漆通用技术条件》已于2008年修订实施，其测试方法等同采纳PSPC的压载舱条件模拟摇摆舱试验和冷凝舱试验方法。但是二者强调的重点是不一样的，国标GB/T 6823是强调压载水舱的涂料体系，IMO的PSPC标准强调的是船舶压载水舱的涂装过程的控制。

在压载舱新涂层标准PSPC的基础上，IMO PSPC M&R（压载舱涂层维修标准）也于2009年3月通过，2010年5月19日的IMO-MSC87会议上正式通过了《货油舱涂料和防腐保护》（PSPC COT）的标准，于2013年1月1日正式生效。

3.4　VOC相关法律法规

船舶涂料涂装过程中会产生大量的挥发性有机化合物（VOC），它们中的大多数是有害的空气污染物（HAP），这些污染物会直接损害施工人员和公众的健康。同时，挥发性有机化合物在阳光下与氮氧化物产生光化学作用，形成臭氧。地面的臭氧是高度活性的气体，浓度高时可引致眼睛不适，使健康人士出现上下呼吸道病症，并可增加哮喘病患者发病机会。有证据显示，长期接触高浓度臭氧可能令肺部组织永久受损，影响免疫系统运作。

世界多个国家和地区都对船舶涂料、涂装制订了VOC限定标准。中国香港地区也于2008年制订了船用涂料VOC限量（表10），其限量值主要参照美国的标准。日本（日本涂料协会JPMA）、韩国（韩国船舶涂料生产厂商和船舶制造厂）也积极研究对策以减少船舶涂装中VOC的排放。

我国早在1989年就制订了《中华人民共和国环境保护法》。为贯彻这一法律，我国有关部门又制订了水污染物、大气污染物、噪声的排放标准以及固体废物污染控制标准。

2008年我国开始进行第一次全国污染源普查，包括VOC污染源的普查。中国国民经济和社会发展“十一五”规划提出了国内生产总值单位能耗降低20%，主要污染物排放总量减少10%的目标。2008年国防科工委组织中国船舶工业行业协会开展了“降低船舶涂装作业对环境污染重点工程”的课题研究。课题报告对船舶涂料与涂装中VOC排放提出了具体建议：①规定船舶涂料VOC含量最高限值；②制定船舶涂装污染物总量减排目标；③规范VOC排放监管。同时也督促船舶涂料供应商开发高性能、低VOC和低毒船舶涂料，以奠定减排基础。这些将对我国今后制定船舶涂料相关的环保法规起指导性作用。

2015年2月1日起，与VOC相关的消费税在全国范围内开始征收，涂料被列入消费税征收范围，在生产、委托加工和进口环节征收，适用税率均为4%。对施工状态下VOC含量低于420g/L（含）的涂料免征消费税。

北京市自2015年10月1日起将开始征收VOC排污费，实施差别化收费标准，最高可达每千克40元，征收范围包括涂料制造。上海开始试点启动挥发性有机物（VOC）排污收费，排污收费分为三个阶段，自2015年10月1日起（第一阶段）收费标准为10元/千克，自2016年7月1日起（第二阶段）收费标准为15元/千克，自2017年1月1日起（第三阶段）收费标准为20元/千克。

VOC排放标准也纷纷出台，上海市DB 31/934—2015《船舶工业大气污染物排放标准》自2017年1月1日起正式执行；江苏省地方标准《涂料中挥发性有机物含量限值》正在讨论中，深圳市市场监督管理局会同深圳市人居环境委组织制定的深圳经济特区技术规范SZJG 54—2017《低挥发性有机物含量涂料技术规范》于2017年11月22日正式发布，2018年3月1日正式实施。上述规定的船舶涂料VOC含量限值如表11所示。

2017年，环保部“十三五”VOC防治工作方案出炉，其中，船舶制造行业，推广使用高固体分涂料，机舱内部、上建内部推广使用水性涂料。优化涂装工艺，将涂装工序提前至分段涂装阶段，2020年年底前，60%以上的涂装作业实现密闭喷涂施工；推广使用高压无气喷涂、静电喷涂等高效涂装技术。强化车间废气收集与处理，有机废气收集率不低于80%，建设吸附燃烧等高效治理设施，实现达标排放。

2018年1月1日起，《中华人民共和国环境保护税法》正式实施，排污费将不再征收。该法规定了不同污染物的税额，其中大气污染物的税额为每污染当量1.2元，地方政府可根据本地区情况最高上浮至10倍，即12元。包括北京、上海、山东、辽宁、福建等地已经陆续公布了当地环保税适用税额标准。

2018年7月和9月，上海市分别发布了《上海市清洁空气行动计划（2018～2022年）》和《上海市挥发性有机物深化防治工作方案（2018～2020年）》，到2018年，机舱内部、上建内部高固体分涂料和水性涂料使用比例达到70%以上，钢板预处理阶段鼓励采用水性车间底漆等，船舶制造业涂装作业实现密闭喷涂施工，到2020年达到65%以上；船舶维修行业涂装作业实现移动式喷涂，到2020年达到60%以上；推广使用高压无气喷涂、静电喷涂等高效涂装技术；推进绿色造船新工艺，提高建造精度、减少涂层破损，将涂装工序提前至分段涂装阶段。

3.5　船舶涂料的国家标准

随着船舶涂料技术的发展，原有国家船舶涂料标准已不能反映当今的技术水平，在此背景下，国家对船舶涂料相关的标准进行了修订和制订。一些新的国家船舶涂料相关标准列举如下：

GB/T 6822—2014《船体防污防锈漆体系》

GB/T 6745—2008《船壳漆》

GB/T 6746—2008《船用油舱漆》

GB/T 6748—2008《船用防锈漆》

GB/T 6823—2008《船舶压载舱漆》

GB/T 9260—2008《船用水线漆》

GB/T 9261—2008《甲板漆》

GB/T 9262—2008《船用货舱漆》

GB/T 6747—2008《船用车间底漆》

GB 5369—2008《船用饮水舱涂料通用技术条件》

3.6　船舶能效管理

1997年12月，《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）第三次缔约方大会通过了《京都议定书》，为发达国家规定了CO2等6种温室气体减排责任。由于国际海运的特殊性，《京都议定书》并未要求在国家报告中包含此项数据，而是请相关国家通过国际海事组织（IMO）实现相关方面的减排。1997年MARPOL公约缔约国大会通过了关于船舶CO2排放的决议，请IMO对船舶温室气体排放进行研究，以确定船舶所排放的温室气体的数量以及占全球总排放量的比例；并请海上环境保护委员会（MEPC）审议可行的温室气体减排战略。2009年7月，IMO海洋环境保护委员会第59次会议制定了包括新船能效设计指数（EEDI）、能效营运指数（EEOI）和船舶能效管理计划（SEEMP）在内的相关文件，旨在激励船东及船舶设计者通过技术改进和使用节能技术使得新造船自设计和建造时始就尽可能达到较高的能效标准。EEDI、EEOI已于2013年1月1日起正式执行。

EEDI是IMO减碳排放项目的主要项目，对燃料使用和带来的环境影响提出了更高要求。使用“绿色”高性能的船体防污解决方案是提高EEDI的有效方法。

4　未来发展方向

受造船市场低迷的影响，船舶涂料的需求预计也将继续下降，未来几年船舶涂料的销量预计将继续同比降低。下游造船市场产能过剩而新船订单有限，竞争激烈，船价持续下跌，加上涂料原材料价格增长，都大大压缩了船舶涂料的利润空间。此外，部分船厂陆续倒闭，对船舶涂料企业的业务产生较大影响，因此，必须加强对客户的管理、控制风险。

VOC污染控制仍将是船舶涂料行业重点工作。4%的VOC消费税为船舶涂料企业带来负担，随着环保压力的增加，消费税的征收标准可能将进一步提高，这将加大船舶涂料企业的压力。船舶涂料企业正在进行产品升级，减少VOC消费税带来的影响。此外，船舶企业和涂料企业正在积极采取措施，应对已经实施的环境保护税法。

面对当前绿色、节能、环保的发展趋势，船舶涂料企业要加大对新型船舶涂料的研发力度，将船舶涂料和技术创新集中到为满足相关要求而进行的产品升级换代方面，开发性能更好、技术上更先进、更环境友好的船舶涂料，如：长效环境友好型防污涂料可以减少燃油消耗和废气排放；水性车间底漆、水性机舱和居住舱室涂料、无溶剂涂料、超高固体分涂料可以显著降低VOC排放；可剥离临时保护涂料可以减少涂层修补，从而减少VOC排放；大包装IBC可以减少涂料浪费和废弃涂料桶处理费用；单涂层无溶剂环氧压载舱涂料可以帮助船厂提高生产效率，同时降低VOC排放。