水性金属防腐涂料的应用与研究

五环之外 · 发表于 2010-8-9 09:16:38

1·水性防腐涂料的特点及应用
水性涂料最早在建筑领域中得到广泛应用，以后逐步推广用于包括海洋工程在内的钢结构工业防腐。水性防腐涂料相对于传统涂料而言，干燥快、生产效率高、材料性能优异，实现了“可持续发展的零排放”，成为当今涂料行业发展的方向之一。水性涂料以水作为溶剂或稀释剂，无毒、无味、不燃烧，没有起火起爆的危险，对人体健康也没有危害。
随着与溶剂排放相关的环保法规将在许多国家实施，人们的环保意识在不断提高；原料供应商已经发展了新的树脂技术；制备的水性涂料的性能和溶剂型涂料越来越相近；新的实况加速试验方法的引进等，这些都使水性涂料的性能不断改进。已经有越来越多的成功应用例子证明，水性涂料可以提供长久的防腐。
除了在水下和特别苛刻的腐蚀环境，水性工业防腐蚀涂料有着很好的防腐性能。在桥梁、集装箱、石油化工、储罐、管道、风力发电塔柱和工业厂房等，都有很好应用。水性工业防腐也可应用于混凝土上面，如路面、建筑物墙壁、地面，也可用于各类金属表面、塑料、木材等。例如：水性防腐涂料气味小，涂层表面易于清洗等优点，特别适用于医院、食品厂、超市、乳品厂、化妆品厂等需要保持高度清洁卫生的场所。如需二次维修，不影响重涂性，新老涂层仍保持良好的粘附性。
目前用于工业防腐领域的也是最为成功的水性涂料是水性丙烯酸涂料、水性无机硅酸锌涂料和水性环氧涂料，它们共同组成了水性工业防腐体系。本实验研制的是水性丙烯酸金属防腐涂料。水性丙烯酸涂料能制成有光和半光型的底漆、面漆，能在大多数的底材上面施工，包括钢材、镀锌件、铝材、混凝土、砖石和木材。
水性丙烯酸面漆有很好的耐候性能，耐紫外线，耐水，不泛黄。在45min后即可达到硬干，2h后即能重涂(23℃)，能在低至5℃时使用。值得注意的是，水性丙烯酸面漆的耐候性要优于溶剂型面漆。
水性丙烯酸面漆可以与水性的环氧或丙烯酸底漆、中间漆相配套，也可以用于溶剂型涂料上面，形成复合型涂料系统。
2·防腐机理
水性金属防腐漆在被涂机体表面上固化后形成涂层，通过以下作用来防止机体腐蚀。
2.1涂膜的屏蔽隔离作用
涂层的屏蔽作用在于使基体和环境隔离以免被腐蚀。根据电化学腐蚀原理，金属发生腐蚀，是因为在金属界面存在水、氧、离子等，且存在离子流通的途径。因此，要防止金属发生腐蚀，就要求涂层具有屏蔽隔绝作用，能阻挡水、氧和离子从外界腐蚀环境渗透过涂层而到达金属界面。
本次研究采用不溶于水、不易被腐蚀介质分解破坏的化学性质稳定的惰性颜料和填料，涂层本身比较稳定；这些颜填料的微粒有良好的填充作用，表面弊病少，使涂层的结构十分致密，不仅强度增加，而且能够阻挡腐蚀介质和底材的接触，延长腐蚀介质向底材的渗透途径，达到缓蚀的作用。
2.2涂膜的缓蚀、钝化作用
涂层中含有缓蚀、钝化作用的化学型防锈颜料，与金属表面发生作用，例如钝化作用、磷化作用，产生新的表面膜层，例如钝化膜、磷化膜。