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    防腐蝕涂料作用及影響因素
    
                                  
                    
    作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    					
    
					時(shí)間：2010-11-10 16:23:23					[收藏]
    
               
    
                
        1、作用    ⑴屏蔽作用。漆膜阻止腐蝕介質(zhì)和材料表面接觸；隔斷腐蝕電池的通路，增大了電阻。    ⑵緩蝕作用。某些顏料，...				
        關(guān)鍵詞：因素 影響 作用 涂料				
    

               
    
               
      
				    1、作用

      
    ⑴屏蔽作用。漆膜阻止腐蝕介質(zhì)和材料表面接觸；隔斷腐蝕電池的通路，增大了電阻。

      
    ⑵緩蝕作用。某些顏料，或其與成膜物或水分的反應(yīng)產(chǎn)物，對(duì)底材金屬可起緩蝕作用(包括鈍化)。

      
    ⑶陰極保護(hù)作用。漆膜的電極電位較底材金屬低，在腐蝕電池中它作為陽極而“犧牲”，從而使底材金屬(陰極)得到保護(hù)。

      
    2、涂料成膜物質(zhì)的影響

      
    防腐蝕涂料的成膜物質(zhì)在腐蝕介質(zhì)中具有化學(xué)穩(wěn)定性，其標(biāo)準(zhǔn)與成膜物質(zhì)的組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。主要是看它在干膜條件下是否易與腐蝕介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)或在介質(zhì)中分解成小分子。

      
    無論從防電化學(xué)腐蝕還是從單純的隔離作用考慮，防腐蝕涂料的屏蔽作用都很重要，而漆膜的屏蔽性取決于其成膜物的結(jié)構(gòu)氣孔和涂層針孔。

      
    水、氧和離子對(duì)漆膜的透過速度是不同的。水的透過速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于離子。氧的透過比較復(fù)雜，與溫度關(guān)系很大。水和氧透過漆膜后可在金屬表面形成腐蝕電池。離子透過漆膜較少，可不考慮它們對(duì)底材金屬的直接作用，但會(huì)增加漆膜的導(dǎo)電率。

      
    當(dāng)成膜物結(jié)構(gòu)中分子有較多的官能團(tuán)時(shí)，漆膜的結(jié)構(gòu)氣孔少，并且在成膜過程中能彼此反應(yīng)，形成交聯(lián)密度高的網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)涂料的防腐蝕性。

      
    漆膜的物理機(jī)械性能在很大程度上影響到防腐蝕涂料的防腐效果。它們與成膜物的分子量、鏈節(jié)、側(cè)基因等有關(guān)。

      
    3、顏料、填料的影響

      
    在涂料中著色顏料起著色作用；體質(zhì)顏料則用來調(diào)節(jié)漆膜的機(jī)械性能或涂料的流動(dòng)性。對(duì)于防腐蝕涂料，除了上述兩種顏料外，還加有以防腐蝕為目的的顏料：一類是利用其化學(xué)性能抑制金屬腐蝕的防銹顏料；另一類是片狀顏料，通過物理作用提高涂層的屏蔽性。

      
    防銹顏料又可分為堿性顏料、可溶性顏料和金屬粉末顏料三種。

      
    ⑴堿性顏料。堿性顏料與油性類成膜物反應(yīng)可生成金屬皂，如紅丹、一氧化二鉛、氰氨化鉛、堿式鉻酸鉛、鉛酸鈣和堿式硫酸鉛等。金屬皂與水接觸后，其分解物可起到緩蝕作用。另外，生成金屬皂的漆膜提高了對(duì)環(huán)境的屏蔽作用。堿性顏料使漆膜和金屬的界面保持微堿性，也起到防蝕作用。

      
    ⑵可溶性顏料。通常為鉻酸鹽顏料。這些顏料與水分接觸后溶解出鉻酸根離子。鉻酸根離子具有強(qiáng)氧化作用，可使金屬表面鈍化，從而起到防蝕作用。的美女編輯們

      
    ⑶金屬粉末顏料。廣泛使用的金屬粉末顏料是鋅粉。富鋅涂料干燥后的涂層主要由鋅粉所組成。在鋅粉顆粒之間以及底材和鋅粉之間保持直接接觸。當(dāng)水分浸入涂層時(shí)，就形成了由鋅粉和底材鋼板組成的電池。電流從鋅向鐵流動(dòng)，從而使底材受到陰極保護(hù)。此外，鋅的腐蝕產(chǎn)物附積在鋅粉間和鋼鐵表面上，使涂層的屏蔽作用得到了加強(qiáng)。

      
    片狀顏料在涂層中能屏蔽水、氧和離子等腐蝕因子透過，切斷涂層中的毛細(xì)孔。互相平行交疊的鱗片在涂層中起了迷宮效應(yīng)，延長腐蝕介質(zhì)滲入的途徑，從而提高涂層的防腐蝕能力。主要的片狀顏料有云母粉、鋁粉、云母氧化鐵、玻璃鱗片、不銹鋼鱗片等。

      
    除了成膜物和顏料外，防腐蝕涂料的其它組分，如填料、助劑等也必須具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。

      
    二、防腐蝕涂料的主要類型

      
    1、油脂涂料

      
    油脂涂料是以干性油為主要成膜物的一類涂料。其特點(diǎn)是易于生產(chǎn)，涂刷性好，對(duì)物面的潤濕性好，價(jià)廉，漆膜柔韌；但漆膜干燥慢，膜軟，機(jī)械性能較差，耐酸堿性、耐水性及耐有機(jī)溶劑性差。干性油常與防銹顏料配合組成防銹漆，用于耐蝕要求不高的大氣環(huán)境中。

      
    2、生漆

      
    生漆又稱為國漆、大漆，是我國特產(chǎn)之一。生漆是從生長著的漆樹上割開樹皮流出來的一種乳白色粘性液體，經(jīng)細(xì)布過濾除去雜質(zhì)即是。它涂在物體表面上后，顏色迅速由白變紅，由紅變紫，時(shí)間較長則可變成堅(jiān)硬光亮的黑色漆膜。

      
    漆酚是生漆的主要成分，含量達(dá)30%～70%。一般講，漆酚含量越高生漆質(zhì)量越好。

      
    生漆附著力強(qiáng)、漆膜堅(jiān)韌、光澤好，它耐土壤腐蝕，較耐水、耐油。缺點(diǎn)是有毒性，易使人皮膚過敏。此外它不耐強(qiáng)氧化劑，耐堿性差。現(xiàn)在有不少改性的生漆涂料，不同程度上克服了上述缺點(diǎn)。

      
    3、酚醛樹脂涂料

      
    主要有醇溶性酚醛樹脂、改性酚醛樹脂、純酚醛樹脂等。醇溶性酚醛樹脂涂料抗腐蝕性能較好，但施工不便，柔韌性、附著力不太好，應(yīng)用受到一定限制。因此常需要對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行改性。如松香改性酚醛樹脂與桐油煉制，加入各種顏料，經(jīng)研磨可制得各種磁漆，其漆膜堅(jiān)韌，價(jià)格低廉，廣泛用于家具、門窗的涂裝。純酚醛樹脂涂料附著力強(qiáng)，耐水耐濕熱，耐腐蝕，耐候性好。

      
    4、環(huán)氧樹脂涂料

      
    環(huán)氧涂料附著力好，對(duì)金屬、混凝土、木材、玻璃等均有優(yōu)良的附著力；耐堿、油和水，電絕緣性能優(yōu)良。但抗老化性差。環(huán)氧防腐蝕涂料通常由環(huán)氧樹脂和固化劑兩個(gè)組分組成。固化劑的性質(zhì)也影響到漆膜的性能。常用的固化劑有：①脂肪胺及其改性物。特點(diǎn)是可常溫固化，未改性的脂肪胺毒性較大。②芳香胺及其改性物。特點(diǎn)是反應(yīng)慢，常須加熱固化，毒性較弱。③聚酰胺樹脂。特點(diǎn)是耐候性較好，毒性較小，彈性好，耐腐蝕性能稍差。④酚醛樹脂、脲醛樹脂等其它合成樹脂。這些樹脂和環(huán)氧樹脂并用經(jīng)高溫烘烤后交聯(lián)成膜，漆膜具有突出的耐腐蝕性，并有良好的機(jī)械性能和裝飾性。

      
    環(huán)氧酯樹脂涂料是以環(huán)氧酯樹脂作為成膜物的一種單組分涂料體系。環(huán)氧酯樹脂由環(huán)氧樹脂和植物油脂肪酸酯化合而成。該涂料與一般環(huán)氧涂料相比成本較低，耐堿性較差。常用作各種金屬底漆和化工廠室外設(shè)備防腐蝕漆。

      
    5、聚氨酯涂料

      
    用于防腐蝕涂料的聚氨酯樹脂常含有兩個(gè)組分：異氰酸酯基－NCO和羥基。使用時(shí)將雙組分混合而反應(yīng)固化生成聚氨基甲酸酯(聚氨酯)。

      
    聚氨酯涂料的特點(diǎn)：①物理機(jī)械性能好。漆膜堅(jiān)硬、柔韌、光亮、豐滿、耐磨、附著力強(qiáng)。②耐腐蝕性能優(yōu)異。耐油、酸、化學(xué)藥品和工業(yè)廢氣。耐堿性稍低于環(huán)氧涂料。③耐老化性優(yōu)于環(huán)氧涂料。常用作面漆，也可用作底漆。④聚氨酯樹脂能和多種樹脂混溶，可在廣泛的范圍內(nèi)調(diào)整配方，以滿足各種使用要求。⑤可室溫固化或加熱固化，溫度較低時(shí)(0℃)也能固化。⑥多異氰酸酯組分的貯藏穩(wěn)定性較差，必須隔絕潮氣，以免膠凍。聚氨酯涂料價(jià)格高，但使用壽命長。

      
    6、乙烯樹脂涂料

      
    乙烯樹脂防腐蝕涂料主要是指以氯乙烯、醋酸乙烯、乙烯、丙烯等單體制成的樹脂為成膜物的涂料。其中的過氯乙烯涂料已大量生產(chǎn)和應(yīng)用。

      
    過氯乙烯涂料能形成致密的漆膜，耐化學(xué)腐蝕性能好，但對(duì)光、熱的穩(wěn)定性差，長期使用不宜超過60℃，對(duì)金屬附著力較差。該涂料原料來源豐富，在防止化工大氣腐蝕方面已大量使用。

      
    7、呋喃樹脂涂料

      
    呋喃樹脂涂料耐各種非氧化性無機(jī)酸、電解質(zhì)溶液、各種有機(jī)溶劑，耐堿性也很突出，但抗氧化不好。

      
    呋喃樹脂系列防腐蝕涂料包括糠醇樹脂涂料、糠醛丙酮甲醛樹脂涂料和改性呋喃樹脂涂料等。

      
    8、橡膠類涂料

      
    橡膠類防腐蝕涂料以經(jīng)過化學(xué)處理或機(jī)械加工的天然橡膠或合成橡膠為成膜物質(zhì)，加上溶劑、填料、顏料、催化劑等加工而成。

      
    ⑴氯化橡膠涂料。該涂料耐水性好，耐鹽水和鹽霧；有一定的耐酸、堿腐蝕性，50℃以下能耐10%HCl、H2SO4、HNO3、不同濃度的NaOH及濕Cl2。但不耐溶劑，耐老化性和耐熱性差。該涂料廣泛用于船舶、港灣、化工等場合。

      
    ⑵氯丁橡膠涂料。該涂料耐臭氧、化學(xué)藥品，耐堿性突出，耐候性好；耐油和耐熱，可制成可剝涂層。缺點(diǎn)是貯存穩(wěn)定性差；涂層易變色，不易制成白色或淺色漆。

      
    ⑶氯磺化聚乙烯橡膠涂料。由聚乙烯樹脂與氯氣及二氧化硫(或氯磺酸)反應(yīng)制得。涂層抗臭氧性能優(yōu)良，耐候性顯著，吸水率低、耐油、耐溫，可在120℃以上使用，－50℃也不發(fā)脆。

      
    9、瀝青涂料

      
    瀝青是重要的防腐蝕涂料之一。尤以煤焦瀝青為最佳，煤焦瀝青涂料價(jià)格低廉，具有下列優(yōu)點(diǎn)：①耐水，浸入水中10年其吸水率僅01%～02%；②耐一些化學(xué)介質(zhì)的侵蝕；③對(duì)未充分除銹的鋼鐵表面仍有良好的潤濕性；④固含量高，可獲厚膜；⑤價(jià)格低廉。其缺點(diǎn)是寒冬發(fā)脆，夏暑發(fā)軟，曝曬后有些成分揮發(fā)逸出會(huì)使漆膜龜裂。這些缺點(diǎn)可通過加入一些其它樹脂得到改善。例如加入氯化橡膠可提高瀝青涂料的干性，改善冬脆夏軟的缺點(diǎn)；加入環(huán)氧樹脂制得的環(huán)氧瀝青涂料，可兼具瀝青涂料和環(huán)氧涂料的優(yōu)點(diǎn)，在防腐蝕中獲得非常滿意的效果。瀝青涂料已在集裝箱底、船底、船塢閘門、圍堰等場合使用，防腐蝕效果很好。

      
    10、重防腐蝕涂料

      
    重防腐蝕涂料是相對(duì)一般防腐蝕涂料而言的。它是指在嚴(yán)酷的腐蝕條件下，防腐蝕效果比一般腐蝕涂料高數(shù)倍以上的防腐蝕涂料。其特點(diǎn)是耐強(qiáng)腐蝕介質(zhì)性能優(yōu)異，耐久性突出，使用壽命達(dá)數(shù)年以上。主要用于海洋構(gòu)筑物和化工設(shè)備、貯罐和管道等。

      
    目前常用的重防腐蝕涂料主要有：

      
    ⑴作為底漆的重防腐蝕富鋅涂料。分厚膜型有機(jī)富鋅涂料、富鋅預(yù)涂底漆和無機(jī)富鋅涂料三個(gè)系列。

      
    ⑵重防腐蝕中間層涂料和面漆。這類涂料可直接涂在富鋅底漆上，主要有氯化橡膠系、乙烯樹脂系、環(huán)氧系、聚氨酯系、氯磺化聚乙烯系、環(huán)氧焦油系等重防腐蝕涂料。

      
    ⑶玻璃磷片重防腐蝕涂料。

      
    ⑷環(huán)氧砂漿重防腐蝕涂料。

      
    ⑸含氟涂料。如聚三氟氯乙烯涂料，氟橡膠涂料等。

      
    三、防腐蝕涂料的選擇與施工

      
    1、涂料品種的選擇

      
    防腐蝕涂料品種繁多，其性能和用途各有不同，正確選用對(duì)涂層的防蝕效果和使用壽命至關(guān)重要。選用時(shí)應(yīng)考慮：

      
    ⑴被涂物體表面材料性質(zhì)。如黑色金屬可選擇鐵紅、紅丹底漆，而紅丹底漆對(duì)鋁等有色金屬不僅不起保護(hù)作用，反而會(huì)起破壞作用。

      
    ⑵被涂物體的使用環(huán)境。防腐蝕涂料對(duì)環(huán)境針對(duì)性很強(qiáng)，要根據(jù)具體使用環(huán)境，如介質(zhì)的類型、濃度、溫度，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況等因素來選用最適宜的涂料品種。

      
    ⑶施工條件。應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際狀況選擇適宜的涂料品種。如在通風(fēng)條件差的現(xiàn)場施工宜采用無溶劑或高固體份或水性防腐蝕涂料。在不具備烘烤干燥的現(xiàn)場只能選用自干型涂料。

      
    ⑷技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合效果。不僅要考慮技術(shù)性能是否優(yōu)異，還要考慮經(jīng)濟(jì)的合理性。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算時(shí)要將材料費(fèi)用、表面處理費(fèi)用、施工費(fèi)用、涂層性能及使用壽命、維修費(fèi)用等綜合考慮。

      
    2、防腐蝕涂料的施工原則

      
    涂料施工質(zhì)量好壞對(duì)涂層的性能影響極大。在實(shí)際涂裝過程中由于施工方法不當(dāng)而達(dá)不到預(yù)期防蝕效果的例子很多。特別是許多性能優(yōu)異的防腐蝕涂料對(duì)施工方法極為敏感，只有嚴(yán)格按照其各自的施工條件進(jìn)行施工才可形成正常的涂層，達(dá)到預(yù)期的防蝕保護(hù)作用。

      
    ⑴底材必須進(jìn)行嚴(yán)格的表面處理。鋼鐵基材必須經(jīng)除銹、除油處理，磷化處理則可根據(jù)具體情況而定。

      
    ⑵要保證必要的涂層厚度。防腐蝕涂層厚度必須超過其臨界厚度，才能發(fā)揮保護(hù)作用，一般為150μm～200μm。

      
    ⑶控制涂裝現(xiàn)場的溫度、濕度等環(huán)境因素。室內(nèi)涂裝溫度應(yīng)控制在20℃～25℃；相對(duì)濕度視品種而異，一般以65%左右為宜。在室外施工時(shí)應(yīng)無風(fēng)沙、細(xì)雨，溫度不低于5℃，相對(duì)濕度不高于85%。應(yīng)避免未完全固化的涂層上結(jié)霜、降露、下雨和降落砂塵。

      
    ⑷控制涂裝間隔時(shí)間。如底漆涂裝后放置過久才涂面漆，將難以附著而影響整體防護(hù)效果。

      
    此外，還必須加強(qiáng)施工人員培訓(xùn)和施工質(zhì)量管理。要求施工人員了解涂料的性質(zhì)、用法、施工要點(diǎn)和技術(shù)要求。管理人員要加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控，保證每道工序都符合技術(shù)要求，以便最終得到一個(gè)性能優(yōu)異的防腐蝕涂層。還要加強(qiáng)勞動(dòng)安全防護(hù)，注意溶劑揮發(fā)，加強(qiáng)通風(fēng)，以免中毒。

              
      				
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