2010-08-20來(lái)源:涂料與涂裝資訊網(wǎng)瀏覽量:
摘要:主要介紹富鋅涂料的防腐原理、分類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)。重點(diǎn)介紹水性無(wú)機(jī)富鋅涂料存在的問(wèn)題及富鋅涂料的研發(fā)方向。 關(guān)鍵詞:富鋅涂料;防腐原理;水性富鋅涂料 0.引言 隨著改革開(kāi)放政策的實(shí)行和推進(jìn)
硅酸鹽中大量的羥基(—OH)不僅易與鋅粉起交聯(lián)作用,而且也可以和鋼材中的鐵原子起鍵合作用,__形成絡(luò)合物(如圖2所示)使底材表面的鐵原子也成為涂膜高分子結(jié)構(gòu)中的組成部分。
圖2硅酸鹽中羥基和底材的健合作用
正因?yàn)槿绱耍涓街?yōu)于涂料中樹(shù)脂和底材之間靠物理及化學(xué)結(jié)合所形成的附著力。
此外,水性無(wú)機(jī)富鋅涂料(以硅酸鹽涂層為例)在形成涂層時(shí)是以聚硅氧烷(Si—O—Si)相結(jié)合,其鍵能比C—C鍵能大得多,因此有著耐高溫及耐輻射性能。在成膜初期溶于水,但固化后耐水優(yōu)良,具有陶瓷般的表面硬度和良好的耐磨性。由于水性無(wú)機(jī)富鋅涂層導(dǎo)電性良好,所以漆膜不受焊接和切割損傷。
3.2水性無(wú)機(jī)富鋅涂料存在的問(wèn)題
水性無(wú)機(jī)富鋅涂料綜合性能優(yōu)良,有很多優(yōu)勢(shì),但在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些缺點(diǎn):涂層的微觀多孔導(dǎo)致屏蔽性能較差、電化學(xué)極化率增大造成涂層過(guò)早失效、涂層較厚時(shí)有裂紋傾向、施工性能不如有機(jī)類(lèi)好,條件較為苛刻;高模數(shù)硅酸鹽涂料雖然防腐性能優(yōu)良,但粘度較高容易凝膠,穩(wěn)定性差。特別是水性環(huán)氧樹(shù)脂涂料在成膜時(shí),大部分水分蒸發(fā)后,環(huán)氧樹(shù)脂乳膠粒子相互接觸,而殘余的水分和固化劑分子則處在分散相粒子的間隙。水分進(jìn)一步蒸發(fā),分散相粒子開(kāi)始凝結(jié),同時(shí)固化劑分子擴(kuò)散到分散相粒子的界面及內(nèi)部發(fā)生固化反應(yīng),擴(kuò)散速度變慢,粒子之間很難凝結(jié)成膜,固化反應(yīng)進(jìn)行的不完全,不能形成均勻致密的涂膜,導(dǎo)致防腐性能變差。總之,與溶劑型富鋅涂料相比,水性富鋅涂料存在防腐性能、施工性能、成本等問(wèn)題。
4.富鋅涂料的研發(fā)方向
(1)由于富鋅涂料在施工時(shí)對(duì)鋼材表面前處理要求較為苛刻和嚴(yán)格,特別是相對(duì)表面前處理難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí),因此作為預(yù)涂底漆的富鋅涂料有朝著低表面處理富鋅底漆方向發(fā)展的趨勢(shì)。該產(chǎn)品在富鋅涂料中引入化銹、穩(wěn)銹劑活性顏料和其它一些防銹顏料替代部分鋅,可以直接涂裝在已銹鋼結(jié)構(gòu)基材上,對(duì)于銹蝕不是很?chē)?yán)重的鋼材除去浮銹即可以直接現(xiàn)場(chǎng)施工。其中,化銹、穩(wěn)銹劑的主要作用是把活性的銹惰性化,呈穩(wěn)定狀態(tài),并能很好地附著在鋼材表面起到一般防銹底漆的作用,從而達(dá)到除銹、穩(wěn)銹、轉(zhuǎn)化三方面結(jié)合的功能。
(2)受石油資源和環(huán)境保護(hù)法規(guī)對(duì)有機(jī)揮發(fā)化合物(VOC)的限制,涂料工業(yè)正朝著水性、粉末、高固體分、光固化等環(huán)保型涂料方向發(fā)展。富鋅涂料也不例外,正由溶劑型向水性方向發(fā)展。其中的無(wú)機(jī)富鋅涂料也由溶劑型正硅酸乙酯向水性硅酸鹽方向發(fā)展。
(3)在水性無(wú)機(jī)富鋅涂料中,已經(jīng)由較初的高粘度、低物質(zhì)量比逐步改進(jìn)成現(xiàn)在的低粘度、高物質(zhì)量比類(lèi)型。較初涂料的粘度太高,容易膠凝,穩(wěn)定性差,施工不方便。現(xiàn)在高物質(zhì)量比,樹(shù)脂中可以參與涂膜交聯(lián)的SiO2越多,則樹(shù)脂在成膜過(guò)程中可以容納的鋅粉越多,涂膜的防腐性能越好,涂層的固化時(shí)間也大為縮短。但國(guó)內(nèi)高模數(shù)硅酸鉀富鋅涂料尚處于開(kāi)發(fā)階段,目前國(guó)內(nèi)推廣的大部分依賴(lài)進(jìn)口,價(jià)格較貴。同時(shí)也有報(bào)道,低模數(shù)(2~4)硅酸鉀富鋅涂料也有發(fā)展,該涂料節(jié)省材料、降低成本,經(jīng)濟(jì)效益可觀。
(4)對(duì)于單一的富鋅涂層研究較多,對(duì)于其作為多道涂層的底漆的研究不多見(jiàn)。而富鋅涂料中的鋅粉是典型的‘兩性物’,既不耐強(qiáng)酸也不耐強(qiáng)堿,這就決定了富鋅涂層不宜直接作為面漆使用。在大多數(shù)工程中,都是富鋅涂料作為底漆與其它涂料配套使用,各種富鋅涂料的性能差異較大,因此與別的涂料在配套使用中的兼容性問(wèn)題值得研究。還有一點(diǎn)就是只重視富鋅涂料的性能,而忽視整體配套涂層中對(duì)富鋅底漆的封閉、封孔。
(5)對(duì)于富鋅涂料用樹(shù)脂適當(dāng)?shù)馗男云从茫瑫r(shí)提高鋅粉的含量,使涂層既能**防腐,又能有很好的耐老化性能,這種“底面合一”富鋅涂料值得研究。