涂料作為簡單和經(jīng)濟(jì)有效的防腐手段已有數(shù)千年的歷史。自工業(yè)革命以來,鋼鐵等金屬材料大規(guī)模生產(chǎn),為了減少金屬腐蝕問題,人們采取了許多措施,但迄今為止仍以有機(jī)涂層有效、經(jīng)濟(jì)也普遍。目前作為鋼鐵結(jié)構(gòu)的防腐和車間底漆為普遍、為重要的仍然是富鋅底漆。現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展不僅為鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料的發(fā)展提供了較好的技術(shù)物質(zhì)條件,也提供了更為廣闊的市場,同時(shí)也將使防腐涂料趨于成熟完善。
富鋅涂料
富鋅涂料在涂料體系中主要是以富鋅底漆的形式用于各種鋼鐵結(jié)構(gòu)的防腐,因其配方中富含大量的電化學(xué)防銹顏料———鋅粉,故被稱為富鋅涂料。富鋅涂料漆膜堅(jiān)硬、附著力好、防銹能力強(qiáng),具有優(yōu)異的三防性能和防腐蝕性能,以及優(yōu)良的陰極保護(hù)作用和導(dǎo)靜電作用,對焊接性能無不良影響,可與大部分涂料配套使用,已經(jīng)成為鋼鐵等黑色金屬防腐應(yīng)用領(lǐng)域中普遍、重要的底漆,在大氣和海洋防腐領(lǐng)域中幾乎沒有可與之競爭的對手。只有被涂材質(zhì)處于酸堿腐蝕的介質(zhì)環(huán)境下,由于這些介質(zhì)能夠滲透進(jìn)去易與鋅粉發(fā)生反應(yīng)而生成氫氣,只好采用其它防銹底漆。富鋅底漆在生產(chǎn)和應(yīng)用方面可分為兩大類,即以硅酸鹽等無機(jī)物為黏結(jié)劑的無機(jī)富鋅底漆和以環(huán)氧樹脂為黏結(jié)劑的有機(jī)富鋅底漆。在用于防腐領(lǐng)域時(shí),它們都必須滿足以下配套要求:①由于底漆中的鋅粉要同鋼鐵緊密接觸才能發(fā)揮其電化學(xué)保護(hù)作用,因此對基體表面的前處理要求嚴(yán)格,被涂底材必須進(jìn)行噴砂處理才能保證其施工質(zhì)量。②富鋅底漆漆膜通常較薄,并易受外部環(huán)境介質(zhì)的影響,故一般不單獨(dú)使用,必須配以適當(dāng)?shù)闹虚g漆和面漆,并達(dá)到規(guī)定的漆膜厚度。由于富鋅底漆有良好的耐蝕性和可焊接性,因而也普遍被用于車間底漆,也稱為鋼材預(yù)處理底漆或保養(yǎng)底漆。涂有保養(yǎng)底漆的鋼板或鋼結(jié)構(gòu)件在預(yù)處理、切割和焊接時(shí)不發(fā)生銹蝕,鋼結(jié)構(gòu)部件安裝完畢時(shí)無需再噴砂,只需用水清除被涂物件表面的污物就可直接進(jìn)行下道底漆或面漆的涂裝。
對鋅粉的要求
鋅粉是重要的電化學(xué)防銹顏料,與其它金屬相比有如下特點(diǎn):比鐵輕,有良好的延展性,可同鐵制成合金。重要的是其電化學(xué)活性,其標(biāo)準(zhǔn)電極電位為 -0.76 V ,較鐵的 -0.44 V 活潑,富有“自我犧牲精神”。鋅被熔融并加工凈化成細(xì)顆粒的高純度鋅粉,作為重要的防銹顏料用于防腐涂料中,在漆膜受到侵蝕時(shí),鋅粉作為陽極會(huì)先受到腐蝕,基材鋼鐵作為陰極而受到保護(hù)。由于鋅粉作為犧牲陽極形成的氧化產(chǎn)物對涂層起到了封閉作用,因而加強(qiáng)了涂層對底材的保護(hù)作用。而鋅粉在保護(hù)底材免受侵蝕的過程中逐漸被消耗,但速度很慢。其耐腐蝕產(chǎn)物的形成,使涂層與底材的電位差有所減小,當(dāng)漆膜被損傷時(shí),就又露出新的金屬鋅,電位差會(huì)立即增大,產(chǎn)生新一輪較強(qiáng)的陰極保護(hù)作用,所以富鋅漆的銹蝕不會(huì)從漆膜損傷處向周圍擴(kuò)散。為確保在富鋅底漆中鋅粉能同鋼鐵緊密結(jié)合而起到導(dǎo)電和犧牲陽極的作用,保證富鋅底漆的工作質(zhì)量,對富鋅涂料中所含鋅粉的含量占干膜總質(zhì)量的百分比,國際上已作了規(guī)定。如美國鋼結(jié)構(gòu)涂裝協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《 SSPC - paint 20 》中具體規(guī)定:無機(jī)富鋅漆不少于 74% ,有機(jī)富鋅漆不少于 77% 。有機(jī)富鋅漆中含鋅量之所以比無機(jī)富鋅漆含鋅量偏高是由于其導(dǎo)電性較無機(jī)富鋅漆差。更有許多單道涂層的長效防腐蝕無機(jī)富鋅涂料產(chǎn)品中鋅粉的含量在水溶性漆中達(dá) 75% ,溶劑型涂料中達(dá)到 82% 以上。不同涂裝用途對富鋅底漆厚度的要求也不同,隨之對鋅粉顆粒大小和形態(tài)的要求也不同
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