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水性金屬防腐涂料的應用與研究

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2010-09-01 14:11:57 [收藏]
    水性涂料最早在建筑領域中得到廣泛應用，以后逐步推廣用于包括海洋工程在內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)防腐。水性防腐涂料相對于傳統(tǒng)涂料而言，干燥快、生產(chǎn)效率高、材料性能優(yōu)異...
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        水性涂料最早在建筑領域中得到廣泛應用，以后逐步推廣用于包括海洋工程在內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)防腐。水性防腐涂料相對于傳統(tǒng)涂料而言，干燥快、生產(chǎn)效率高、材料性能優(yōu)異，實現(xiàn)了“可持續(xù)發(fā)展的零排放”，成為當今涂料行業(yè)發(fā)展的方向之一。水性涂料以水作為溶劑或稀釋劑，無毒、無味、不燃燒，沒有起火起爆的危險，對人體健康也沒有危害。

        隨著與溶劑排放相關的環(huán)保法規(guī)將在許多國家實施，人們的環(huán)保意識在不斷提高；原料供應商已經(jīng)發(fā)展了新的樹脂技術；制備的水性涂料的性能和溶劑型涂料越來越相近；新的實況加速試驗方法的引進等，這些都使水性涂料的性能不斷改進。已經(jīng)有越來越多的成功應用例子證明，水性涂料可以提供長久的防腐。

        除了在水下和特別苛刻的腐蝕環(huán)境，水性工業(yè)防腐蝕涂料有著很好的防腐性能。在橋梁、集裝箱、石油化工、儲罐、管道、風力發(fā)電塔柱和工業(yè)廠房等，都有很好應用。水性工業(yè)防腐也可應用于混凝土上面，如路面、建筑物墻壁、地面，也可用于各類金屬表面、塑料、木材等。例如：水性防腐涂料氣味小，涂層表面易于清洗等優(yōu)點，特別適用于醫(yī)院、食品廠、超市、乳品廠、化妝品廠等需要保持高度清潔衛(wèi)生的場所。如需二次維修，不影響重涂性，新老涂層仍保持良好的粘附性。

        目前用于工業(yè)防腐領域的也是最為成功的水性涂料是水性丙烯酸涂料、水性無機硅酸鋅涂料和水性環(huán)氧涂料，它們共同組成了水性工業(yè)防腐體系。本實驗研制的是水性丙烯酸金屬防腐涂料。水性丙烯酸涂料能制成有光和半光型的底漆、面漆，能在大多數(shù)的底材上面施工，包括鋼材、鍍鋅件、鋁材、混凝土、磚石和木材。

        水性丙烯酸面漆有很好的耐候性能，耐紫外線，耐水，不泛黃。在45min后即可達到硬干，2h后即能重涂(23℃)，能在低至5℃時使用。值得注意的是，水性丙烯酸面漆的耐候性要優(yōu)于溶劑型面漆。

        水性丙烯酸面漆可以與水性的環(huán)氧或丙烯酸底漆、中間漆相配套，也可以用于溶劑型涂料上面，形成復合型涂料系統(tǒng)。

        2?防腐機理

        水性金屬防腐漆在被涂機體表面上固化后形成涂層，通過以下作用來防止機體腐蝕。

        2.1涂膜的屏蔽隔離作用

        涂層的屏蔽作用在于使基體和環(huán)境隔離以免被腐蝕。根據(jù)電化學腐蝕原理，金屬發(fā)生腐蝕，是因為在金屬界面存在水、氧、離子等，且存在離子流通的途徑。因此，要防止金屬發(fā)生腐蝕，就要求涂層具有屏蔽隔絕作用，能阻擋水、氧和離子從外界腐蝕環(huán)境滲透過涂層而到達金屬界面。

        本次研究采用不溶于水、不易被腐蝕介質(zhì)分解破壞的化學性質(zhì)穩(wěn)定的惰性顏料和填料，涂層本身比較穩(wěn)定；這些顏填料的微粒有良好的填充作用，表面弊病少，使涂層的結(jié)構(gòu)十分致密，不僅強度增加，而且能夠阻擋腐蝕介質(zhì)和底材的接觸，延長腐蝕介質(zhì)向底材的滲透途徑，達到緩蝕的作用。

        2.2涂膜的緩蝕、鈍化作用

        涂層中含有緩蝕、鈍化作用的化學型防銹顏料，與金屬表面發(fā)生作用，例如鈍化作用、磷化作用，產(chǎn)生新的表面膜層，例如鈍化膜、磷化膜。
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