防腐蝕涂料的產品設計與開發簡述

    全球涂料網訊：
    在防腐蝕涂料與涂裝技術日新月異的今天，一個成熟可靠的，能夠給制造商帶來良好口碑和經濟效益的防腐蝕涂料產品通常需要經過設計和開發的輸入、設計和開發的輸出、設計和開發驗證、設計和開發確認、設計和開發更改的控制這些過程，這也是ISO9001質量管理體系標準的要求。在此，我們將這些要求與防腐蝕涂料的行業特征結合起來，探討一下防腐蝕涂料的產品設計與開發基本思路，供從事這項工作的工程師參考。

    通常，一個防腐蝕涂料產品的推出通常要經歷以下過程或階段：

    一、研發計劃

    一個追求長期發展的防腐蝕涂料制造企業應該有自己的短、中、長期產品研發計劃，從而避免市場機遇降臨時而要求技術部門短期內快速推出新產品的情況，那無疑是令研發工程師們十分頭痛的。而且在這種情況下推出的新產品，其適用性和可靠性往往缺乏驗證，從而會給企業帶來很大的風險。

    產品研發計劃通常由公司最高領導層決定，但銷售、技術部門憑借自身對市場和技術方面的了解，可以建議和影響其決策，在這個過程中，溝通顯得非常重要。一個超出企業自身資源支持的研發計劃的實施會面臨太多困難，也將令研發工程師缺乏信心。因而，有效的產品研發計劃通常要考慮市場需求及公司具備市場優勢的市場領域以及公司自身資源支持。

    最高管理層通常傾向于根據市場領域（行業）制定開發計劃，按行業領域區分，防腐蝕涂料較大的市場領域包括：

    ①、船舶

    ②、集裝箱

    ③、海工結構、海港設施

    ④、石油化工（儲罐與管道）

    ⑤、重型機械（包括港口機械、成套設備、工程機械、起重機等等）

    ⑥、橋梁、交通設施

    ⑦、電力（火電、風電、核電等）、能源

    ⑨、水工結構

    ⑧、建筑鋼結構

    ⑩、其它

    這些行業中，又會具有不同腐蝕環境和防腐蝕要求的結構單元，需要多種防腐蝕涂層體系，有的行業顯得十分復雜。

    而研發工程師應基于以下考慮設計和研發防腐蝕涂料：

    ①、腐蝕環境：除ISO12944-2中列出了6種大氣腐蝕環境和3種浸漬環境外，還有一些特殊的腐蝕環境，如儲罐與管道襯里（非水介質浸漬）、熱表面、機械作用（如磨損）等，以及這些腐蝕應力的復合；

    ②、防腐蝕要求，包括對防腐涂料和涂層體系的要求，這些通常都體現在各類標準、規范中，研發工程師需要找到并研讀這些標準。一些新興行業往往沒有這類標準，目標用戶的要求就會顯得尤其重要。

    ③、表面類型和表面處理：常遇到的表面包括碳鋼、不銹鋼、金屬化表面（電鍍鋅、熱浸鋅、噴鋅、噴鋁或其合金）、有色金屬表面（銅、鋁等）、混凝土表面、已有涂層表面（如涂了車間底漆的表面或其它涂層表面）。不同表面處理方式、經處理表面的清潔度和粗糙度也會影響涂料設計；

    ④、工作類型（新建或維修）：在ISO12944標準中有定義和解說；

    ⑤、施工方法和干燥方式：所研發的產品必須適應該行業所通行的施工方法和涂裝環境條件；

    ⑥、成本與市場價格行情；

    ⑦、其它因素：如特殊功能要求、環保性能（VOC與有害重金屬含量限制等）等等；

    值得注意的是：由于最高管理層通常傾向于根據市場領域（行業）制定開發計劃，而研發工程師設計產品依據的是上述因素，兩者并不相同。因而，作為研發工程師，必須將兩者進行轉化，而成功轉化基于我們對這些行業中各種結構防腐蝕要求的透徹了解。

    因此，我們必須進入以下第二個階段：

    二、調查了解（技術方面）

    1、研發計劃中所提行業對防腐蝕涂料和涂層體系的要求應該盡可能了解。

    2、了解所要研發或改進的產品的現狀，包括同行產品、國外產品等等，包括價格、產品性能等，了解得越全面越好。

    3、了解市場準入門檻（技術壁壘）、有的就是產品技術要求及一些必要的認證、鑒定等。

    對于一些初入行的工程師，這往往令其感到困難，即使對于資深工程師，也不可能非常了解所有的行業領域。建議防腐蝕涂料工程師，應：

    1、收集和建立自己的標準、資料、數據庫，尤其是各行業關于防腐蝕涂料與涂裝要求的標準規范，以便需要時隨時調用。

    2、向公司銷售、客服人員咨詢和了解；

    3、查閱相似案例或類似項目的防腐技術規格書；

    4、與資深業內人士交流，聯眾涂料網就是一個非常好的交流平臺。

    一個具有國際化視野的防腐蝕涂料制造公司要求所研發的產品符合國際的標準、規范和法規要求，因此，一個優秀的工程師也應了解包括ISO、ASTM、SSPC/NACE、NORSOK、API、IMO等組織的標準、規范要求。還有一些發達國家頒布的與防腐蝕涂料相關的法律法規。

    然后，理一理自己所了解的情況，將這些信息進行一下歸納整理、編寫一份可行性報告，這將是下述第三個階段的內容。

    三、確立目標

    我們需要將第二個階段所了解的內容轉化成防腐涂料產品和涂層體系的特性、性能指標和成本控制，這些內容包括：

    1、產品的設計用途（所適用的腐蝕環境、工作類型、表面類型和表面處理、施工方式和涂裝環境條件、特殊功能、環保性等）；

    2、液體油漆的各項性能：包括固體份（重量和體積）、比重、VOC與有害重金屬含量、粘度、細度、顏色范圍、抗流掛性能、貯存穩定性、成本等等，對于防腐蝕涂料來講，固體份的設計顯得非常重要。

    3、施工性能，包括各種施工方法與參數、施工和干燥固化環境條件、干燥時間、覆涂間隔要求、最大與最小干膜厚度等等。

    4、單涂層體系的各項性能指標：包括附著力、硬度、光澤、柔韌性（抗彎曲性）、耐沖擊性、耐磨性、耐鹽霧性、耐濕熱性、耐化學介質性能、耐陰極剝離性、顏色和光澤保持性、低播焰性能等等。

    5、與其它涂料的兼容性以及所組成的復合涂層的性能。很多行業或標準要求的涂層性能認證是針對整個涂層體系的，因此，我們需要選擇為該防腐涂料配套而推薦的前道涂層和后道涂層品種，并考慮這些復合涂層的性能。

    其中，第1項最為重要，其它都是對第1項目標的具體化。

    當然，這些參數都還只是預期目標，能否達到還需要視下一個階段中反復進行的試驗與檢驗的結果，有時還需要修正我們的目標，但關鍵的目標參數或強制性標準要求應該達到。

    四、試驗與檢驗階段

    這是一個需要研發工程師付出大量時間和精力的階段。這些工作包括：

    1、選擇技術路線，包括防腐蝕機理、基料、顏填料、溶劑、助劑等各種成份的初步選擇；

    2、尋找原材料供應商并詳細了解其性能；

    3、選擇原材料，確定基礎配方及工藝；

    4、按不同配方制作樣漆，并測試其性能并不斷地進行篩選和優化；

    5、確定最終配方和工藝，全面測試其性能；包括中試和大生產的測試結果。

    6、通過認證，包括內部實驗室性能測試認證和第三方認證（如果需要），這項工作可能需要反復進行。

    這項工作是否能夠快速有效的完成，取決于研發團隊中工程師的理論水平、研發經驗、對原材料的熟悉程度、對測試方法標準的熟悉程度、研發部門各人員之間的溝通與配合等等。

    養成一個良好的工作習慣會令你終身受益，對于某些工程師而言，以下建議或許對你有用：

    1、先思后行，理論指導實踐，多了解原材料性能，多進行配方基本計算；

    2、各項操作嚴格按照標準或科學的方法進行以最大限度保證結果的可靠性；

    3、采用科學的試驗對比方法，如正交試驗方法等；

    4、采用科學的方法對所采得的數據進行統計分析；

    5、養成盡可能詳細和完善記錄的習慣，各項檢驗試驗報告的編寫應符合相關標準的要求，這些檢驗試驗結果的記錄將成為下一個階段技術文件編制的依據。

    五、技術文件編制

    各類技術文件是設計與開發輸出的重要部分，它將你的工作成果展現在人們面前，這些文件通常包括：

    1、產品說明書（PDS）；

    2、材料安全數據說明書（MSDS）；

    3、產品技術標準或性能數據；

    4、推薦涂層體系數據或建議涂層配套方案；

    5、與所研發產品相關的常用涂層體系（復合涂層）的性能指標與測試報告；

    6、生產工藝文件（包括原材料采購與驗收標準、產品配方、生產工藝流程、關鍵因素及質量控制要求、成品出廠檢驗與試驗要求等等）；

    7、如果經過了第三方認證，會有認證報告和證書。

    所編寫的文件質量反映了一個企業的專業技術水平，工程師應予以足夠重視，一個重視技術管理的公司也會有關于這類文件的編寫、審核和批準機制以最大程度以保證文件質量。一個具有國際化視野的公司，其對外的產品資料除要具有不同語言版本外，編制格式、所提供的內容和各項數據還要符合國際標準和慣例的要求。

    六、市場推廣

    一個成熟的技術工程師應具有良好的市場意識，接下來，你需要為你所研發的產品作一些推廣方面的工作，這樣才能促進你的勞動成果轉化為公司利潤。這些工作包括：

    1、制作供推廣用樣板、照片等（特別是關于性能的比較試驗圖片）。

    2、寫一些宣傳資料，發一些推廣性文章（網絡或期刊），參加一些推廣性的會議；

    3、有條件時，組織新產品鑒定會或新產品發布會、申請專利；

    4、開展培訓，向銷售人員、服務人員介紹該產品；

    5、產品成本和價格說明；

    6、必要時，拜訪目標客戶，向其推介新產品和防腐蝕解決方案。

    當你的推廣工作卓有成效，產品已推向市場后，可收集市場反饋信息，并為持續改進產品創造條件。

    七、市場反饋與產品改進

    一個新開發的防腐蝕涂料產品不可能是十會十美的，投入市場后必須會反饋一些不良信息，研發工程師應主動向相關部門（主要是市場和服務）獲取并分析這些信息。

    這些信息可能包括但不限于以下這些：

    1、價格與市場上同類型產品相比，沒有競爭力；

    2、太有限的適用性；

    3、施工難題或未預知的涂膜缺陷出現；

    4、第三方檢驗發現的性能指標缺陷；

    5、所應符合的相關標準或性能指標要求發生了超出產品本身性能的變化；

    6、貯存穩定性問題

    當然，也會有好的市場反饋。我們需要對這些信息一一進行分析，分析改進的可能和對其它主要性能的影響。從而決定是否需要改進原產品或者在該產品的基礎上推出改進型產品。

    不可否認配方的重要性，但如果將研發工作理解為僅僅出具一張配方是遠遠不夠的，對于初入行的工程師們而言，上述任何一個階段所描述的工作內容都可以是你需要學習和了解的。

    一個好的產品設計與開發流程還要有效結合公司其它方面的制度與流程設計，包括采購、制造、檢驗與試驗、銷售、服務等等，并成為整個質量管理體系與公司管理體系的有機組成部分。（來源：全球涂料網）（更多資訊請登錄：全球涂料網 http://www.soutuliao.com/）