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富鋅涂料的防腐原理及研發方向介紹

2010-08-20來源:涂料與涂裝資訊網瀏覽量:

摘要:主要介紹富鋅涂料的防腐原理、分類及優缺點。重點介紹水性無機富鋅涂料存在的問題及富鋅涂料的研發方向。    關鍵詞:富鋅涂料;防腐原理;水性富鋅涂料    0.引言    隨著改革開放政策的實行和推進

 1.3涂膜的自修補作用
  
  當涂膜上有部位損傷后,露出基體金屬,在較小__面積內腐蝕電流能流向鋼鐵露出部分,則鋅的產物就沉積在此處形成一層保護膜,延緩腐蝕繼續發生。
  
  1.4鈍化作用
  
  涂料對鋼材有著良好的鈍化作用,涂料成膜過程中隨著水分的蒸發,涂層的pH值發生變化,鋼材基體的電極電位不是一直處于受電化學保護的狀態,因此涂料對鋼材基材有著良好的鈍化作用。
  
  2.富鋅涂料的分類
  
  2.1有機富鋅涂料
  
  有機富鋅涂料常用環氧樹脂、氯化橡膠、乙烯基樹脂和聚氨酯樹脂為成膜基料。較為常用的是環氧富鋅涂料,其中聚酰胺固化環氧富鋅底漆是有機富鋅底漆中應用較大的品種。有機富鋅涂料中有機成膜物的導電性能差,必須增加鋅粉含量以保證導電性。美國鋼結構涂裝協會SSPCPaint-20中規定:有機富鋅涂料鋅粉占干膜質量不少于77%,無機富鋅涂料鋅粉占干膜質量不少于74%,此規定就是為了增加涂膜的導電性。此外,有機樹脂的粘結性優于無機樹脂,這樣也為高含量鋅粉附著提供了更好的保證。有機型涂料的防銹性能比無機型稍差,導電性、耐熱性、耐溶劑性不如無機型涂料,但施工性能好,對鋼材表面的處理質量容忍度較大。同時環氧富鋅底漆與大多數涂料可以兼容,且配套涂層之間有著協同作用,使配套涂層的壽命較單獨使用時提高1.5~2.4倍。冷鍍鋅涂料是近年來新出現的一個涂料品種,主要是代替熱鍍鋅或者說是在熱鍍鋅施工較困難的情況下使用。其由鋅粉、有機樹脂和溶劑組成,因此劃分為有機富鋅涂料。此涂料的特點是鋅粉含量高,防腐蝕效果優良。
  
  2.2無機富鋅涂料
  
  無機富鋅涂料有溶劑型和水性兩類。溶劑型無機富鋅涂料以正硅酸乙酯為基料,因為正硅酸乙酯可以溶于有機溶劑,噴涂后,在溶劑揮發的同時正硅酸乙酯中的烷氧基吸收空氣中的水分并發生水解反應,交聯固化成高分子硅氧烷聚合物;也就是硅酸乙酯水解縮聚,形成網狀高聚物涂膜的過程。水性無機富鋅涂料是由水性無機硅酸鹽(鈉、鉀、鋰)樹脂、鋅粉、助劑組成的雙組分涂料。現在也開發出磷酸鹽類的富鋅涂料。水性無機富鋅涂料的發展已有50多年的歷史,該產品較早由美國航空航天總署(NASA)研發而成,用于太平洋小島衛星接收站的防銹。水性無機富鋅涂料分為后固化型和自固化型兩種,后固化型無機富鋅涂料漆膜干燥后,需要加熱或者涂上酸性固化劑(稀磷酸或者MgCl2水溶液),施工較為復雜,漆膜較脆。目前市場上廣泛應用的是水性自固化無機富鋅涂料。
  
  3.水性無機富鋅涂料的優缺點
  
  我國于20世紀80年代開始研制水性無機富鋅涂料,自90年代起,我國自行研制的水性無機富鋅涂料得到了長足的發展,特別是近年來,水性無機富鋅涂料的發展更是如火如荼。
  
  3.1水性無機富鋅涂料的優點
  
  水性無機富鋅涂層有著極佳的附著力,在成膜機理上與普通涂料有著本質的區別。涂料一般由樹脂、顏料(填料)、助劑和溶劑所組成。在漆液中顏料以懸浮狀態分散在高分子樹脂溶液中,當涂料涂裝成膜后,漆膜依靠樹脂和底材之間的物理及化學結合力粘附在被涂物上,而顏料則依靠樹脂的粘結力留在涂膜之中。而水性無機富鋅底漆成膜機理的特殊性則在于它是將大量的鋅粉分散在以小分子狀態存在的硅酸鹽溶液中,鋅粉在其中不僅是顏料,同時又是涂料的固化劑,當此涂料涂裝成膜后硅酸鹽中的羥基即可以和鋅離子發生反應,形成如圖1所示的硅酸鋅聚合物。

建材網新聞圖片

圖1摩爾比為5∶1的水性無機富鋅涂料的交聯固化過程

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