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防锈涂料的三种,防锈涂料的组成部分
来源:美扬时代 时间:2021年05月14日

  为了减缓腐蚀,最有效、简单、经济的方法是在钢材表面涂防腐涂料。为了获得优异的耐腐蚀性,涂装前必须清除底材上的铁锈。由于铁锈是一种疏松、多孔、不断产生(膨胀)的物质,如果不去除,涂在铸铁表面会导致漆膜防腐效果差,所以铸铁的表面处理对防腐涂料非常重要。


  三种防锈涂料。


  一、稳定防锈涂料。


  这种稳锈作用的原理主要是利用活性防锈颜料、稳锈剂在涂层中缓慢水解而产生的配位络阴离子和活性铁锈形成难溶性复杂多酸络合物,从而达到稳定锈蚀的目的。常用的活性防锈颜料和稳锈剂有磷酸盐、铁酸(锶、钡、钙、镁)盐、铬酸(锌、钡、钙)盐、有机氮碱(如铬酸二苯胍、铬酸胍等)。)。在防锈涂料中,由于原料和比例的不同,对腐蚀的稳定作用也不同。因此,可以生产多种多性能的产品,以满足不同腐蚀程度的钢表面的不同使用要求。根据所用原料的不同,稳定防锈涂料的代表性品种包括氮有机碱、R-二胺收缩丙酮等作为稳定剂的稳定防锈涂料。稳定防锈涂料不含有机、无机酸和其他转化剂,对铁锈的作用较小,只适用于锈层较薄,一般在50μm以下。


  二、渗透防锈涂料。


  这种涂料是利用涂料对疏松铁锈的润湿渗透作用来分离和包围铁锈的。它的。它既不含稳锈剂,也不含转化剂,对锈蚀几乎没有化学作用,所以主要用于锈蚀时间长、化学污染少的钢铁表面施工,特别是对钢铁结构的某些铆接或螺栓部位。磷、锌、铬酸锌水解后,可与锈蚀反应产生难溶性杂多酸盐络合物,从而对锈蚀产生稳定作用,同时还可与有机氨碱(如铬酸胍、铬酸二苯胍等)发生反应,形成不溶性较大的复杂多酸络合物;如果在涂料配方中加入适量的氧化锌,则水解产生的氢氧化锌与酸性锈蚀反应形成与四氧化三铁相似的稳定结构;在铁红防锈涂料中,氧化铝代替70%~80%的铁红,由于氧化铝是非常稳定的尖晶石结构,因此对钢铁具有良好的保护作用。这些方法可以有效地提高溶剂型防锈性。


  上述两种防锈涂料由于不能将锈蚀转化,因此只能起到封闭锈蚀的作用,如果锈蚀中残留的水分或漆膜对水汽和氧气的阻隔性能不理想,则无法保证漆膜具有持久的保护性能。


  三、转化防锈涂料。


  也称为反应型防锈涂料,除了一般涂料的成分外,还含有一种能与锈蚀发生化学反应,将有害锈蚀转化为无害或有一定保护作用的络合物或螯合物。这种能与锈蚀发生化学反应的物质称为转化剂(如磷酸、亚铁氰化钾或鞣酸、水杨酸等)。)。转化防锈涂料由于含有有机、无机酸等转化剂,对锈蚀效果快,可在锈层厚度(40~100μm)的钢表面施工,适用于锈蚀均匀、无残余氧化皮和片状锈蚀的钢表面。维修重涂时,应清除旧涂层。但由于锈层厚度和均匀性与转化液的数量关系难以准确确定,转化液用量不足,锈蚀转化不完全,用量过多有余酸,都会影响防腐性能。


  防锈涂料的成分。


  一是树脂的选择。


  成膜材料广泛应用于防锈涂料中,包括醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂和苯丙乳液等。在这些树脂中,醇酸树脂与面漆的匹配程度较差,仅适用于普通溶剂(汽油、乙醇等)制成的面漆。液态酚醛树脂的储存期一般不超过半年,油溶性固态酚醛树脂的储存期不超过半年。由于储存期短,这种树脂生产的底漆会给生产和应用带来不便。适用于水性环氧树脂、丙烯酸树脂的水分散体和丙烯酸乳液。


  以环氧树脂为主要成分制成的带湿带锈涂层底漆可以与大多数涂层一起使用,也可以单独用作防锈涂层,尤其是高压水除锈后的回锈和湿钢板表面,解决了高压水处理表面技术应用后处理技术的问题。但由于环氧树脂相对分子质量大,系统粘度高,施工过程中需要将甲苯等有机溶剂调整到合适的施工粘度才能涂装;环境污染严重的重金属颜料铬系颜料是锈转化剂,仍未解决涂层毒性大的问题。


  由丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸和磷酸酯功能单体合成的功能性乳液,由该乳液制成的水性防锈涂料涂层在3%的盐水中浸泡时间超过720h。


  其余以天然植物多磷酸酯为渗透性转化螯合剂,丙烯酸胶乳为成膜物,亚铁氰化钾为转化协同剂和填料制成的多功能水性防腐涂料。以亚麻油、顺丁烯酸酐和改性酚醛树脂为基料,也可与防锈填料混合制成新型水溶性防锈涂料。


  二是颜料的选择。


  腐蚀钢的表面至少由两层组成,内层为相对致密的磁铁锈,外层为松散的纤维锈,少量晶体针锈分布在两层以内。锈蚀由内外两层组成,外层为浮松锈蚀层,内层为坚固锈蚀层。


  以典型的纯丙烯酸和苯丙烯酸复合乳液为成膜物质,以三聚磷酸铝、磷酸锌、氧化锌、滑石粉、硫酸钡等为颜料制成底面一体的水性带锈防锈涂料。该涂料是集稳定型和渗透型于一体的带锈防锈涂料。由此可见,目前市场上的防腐涂料多采用活性颜料和填料,提高防腐涂料的寿命。


  以磷酸盐为防锈涂料的颜料填料为例


  磷酸盐作为防锈颜料有很多种,如磷酸锌、磷酸铁铵、磷酸铁、磷酸铬、磷酸钙、磷酸钡等。磷酸锌的使用可以与金属表面和成膜树脂形成聚合物,所以防锈效果最好。磷酸锌的最大优点是成膜材料的选择范围广,一般可用于油基、醇酸树脂、硝基纤维素、环氧树脂等成膜材料,也可用于水性涂料和预涂底漆。其最大缺点是单独使用时体积浓度必须高,效果不理想。


  由于酸性、水溶性等原因,三聚磷酸盐会破坏树脂的稳定性。因此,使用碱性物质与三聚磷酸盐反应,以获得更合适的酸碱度和溶解性。为解决这个问题,将氧化锌作为改性物质组合使用,在三聚磷酸盐中加入15%以上可获得6~7的酸碱度颜料制品,但成本和对环境的影响制约了其使用。


  三、填料的选择。


  将硅灰石、云母、重晶石等多种颜料系统进行比较,硅灰石在广泛的用量范围内有效,其中表面经有机基团(硅烷或钛酸盐)修饰处理的超细粒径硅灰石效果特别明显。硅灰石不仅能有效缓冲三聚磷酸盐颜料系统的酸性,而且针状和纤维状粒子形态结构能起到隔离屏蔽作用,保护金属表面不腐蚀,还能提高涂膜强度。


  四、转化剂的选择。


  采用磷酸和单宁酸作为锈蚀转化剂,单宁酸与铁离子反应产生单宁酸铁螯合物。丹宁酸-磷酸可以渗透到锈层中反应产生丹宁酸铁和磷酸铁膜,但随着反应时间的延长,红外光谱仪表明锈层中的磁铁锈浓度比外层纤维锈和针锈浓度增加,表明锈转化剂没有完全渗透到锈层中。应特别注意的是,基于丹宁酸和磷酸的锈蚀转化剂毒性低,丹宁酸可再生。锈蚀转化剂的效果取决于丹宁酸的种类、浓度、磷酸浓度、钢铁腐蚀状况、锈蚀与转化剂的反应时间、其他添加剂的影响和使用方法。


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