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水性防腐漆的防腐机理及分类

- 2020-02-29-

水性防腐漆的防腐机理及分类:腐蚀是指金属、混凝土、木材等物体受周围环境介质的化学作用或电化学作用而损坏的一种现象。腐蚀过程是热力学自发过程,是不可逆转的。腐蚀会显著降低材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏构件的几何形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备的使用寿命,甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。


水性涂料的防腐机理:当机体发生腐蚀反应时,涂层对腐蚀介质具备化学惰性,对基体起到屏蔽保护作用,并且可以起到抑制化学、电化学的反应。


涂膜的屏蔽隔离作用

水性防腐漆在被涂基体表面固化后形成涂层,使基体和环境达到隔离的状态而免受环境的腐蚀,这就是涂层的屏蔽隔离作用。金属界面存在水、氧气等,并且离子可以流通是金属发生腐蚀的主要条件。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、氧气等从外界环境渗透过涂层而达到金属界面。在涂料中加入的玻璃鳞片、铝粉等无机颜料可以增强涂膜的屏蔽隔离作用。


涂膜的缓蚀、钝化作用

防腐蚀涂层中通常含有缓蚀、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、磷化作用等,产生新的表面膜层,即钝化膜、磷化膜。这些薄膜的电极电位较原金属为正,使金属表面部分或全部避免成为阳极的可能性。同时,由于薄膜上存在许多微孔,便于成膜物质的附着,可以阻止锈蚀在涂膜被破坏的方向向外扩展。当有微量水存在时,颜料就会从涂层中离解出具有缓蚀功能的离子,通过各种机理使腐蚀电池的电极极化,抑制腐蚀进行。


电化学保护作用

通过在涂料中添加一些电位比基体金属活泼的金属作为填料,当电解质渗入涂层到达金属基体时,金属基体与电负性金属填料形成腐蚀电池,填料作为阳极首先发生溶解,达到保护基体的作用,这就是作为的牺牲阳极保护阴极,这类涂料称为牺牲型涂料。如富锌防腐涂料中的锌粉则起到牺牲阳极的作用。


水性防腐漆的分类

水性防腐漆可分为单组分防腐涂料和双组分防腐涂料。水性单组分防腐涂料常见的有水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料等;水性双组分防腐涂料常见的有水性双组分聚氨酯涂料、水性双组分环氧涂料等。


水性单组分防腐涂料

水性单组分防腐涂料是应用早、用量更大的水性防腐涂料,其更大优点是以水为分散介质,作为涂料使用时不含液体有机填料,在成膜过程中只是水分挥发到环境中,符合环保的要求,且施工简单。


水性单组分防腐涂料具有很好的干性,能常温干燥。但与水性双组分聚氨酯涂料相比,水性单组分防腐涂料的力学性能、耐水性、耐化学品性及耐溶剂性等都不理想,涂膜的硬度、光泽度和鲜艳性也较低。因此,水性单组分腐蚀涂料在防腐蚀领域的应用受到很大的限制。


通常多通过增加交联结构或加入室温固化型交联剂来达到交联改性的效果以提高其防腐性能。


水性双组分聚氨酯涂料

水性双组分聚氨酯涂料是一种新的环境友好型涂料,它主要由含羟基的水性多元醇和含异氰酸酯基的固化剂组成。由于水性双组分聚氨酯涂料以水为介质,并将双组分溶剂型涂料的高性能和水性涂料的低VOC含量结合起来,因此,近年来水性双组分聚氨酯涂料的研究开发变得十分活跃。

水性双组分聚氨酯涂料正成为水性防腐涂料领域的佼佼者,不但有优异的物理性能,化学性能也十分出色。随着环境保护法规的日益重视和各国科研工作者的不断努力,水性双组分聚氨酯涂料的发展和应用必将带来防腐蚀领域的一场革命。


水性双组分环氧涂料

水性双组分环氧涂料也属于水性环保水漆的一种。它是将环氧树脂进行水性化,使其以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定分散体系。水性环氧乳液可以与固化剂发生交联反应,从而获得交联密度极高的涂膜。水性双组分环氧涂料由于其出色力学性能、附着力、防腐性能而受到极高的关注,因此,开发环境友好的双组分环氧体系也成为研究热点。

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