富锌涂料的防腐原理及研发方向介绍

　1.3涂膜的自修补作用
　　
　　当涂膜上有部位损伤后，露出基体金属，在较小__面积内腐蚀电流能流向钢铁露出部分，则锌的产物就沉积在此处形成一层保护膜，延缓腐蚀继续发生。
　　
　　1.4钝化作用
　　
　　涂料对钢材有着良好的钝化作用，涂料成膜过程中随着水分的蒸发，涂层的pH值发生变化，钢材基体的电极电位不是一直处于受电化学保护的状态，因此涂料对钢材基材有着良好的钝化作用。
　　
　　2.富锌涂料的分类
　　
　　2.1有机富锌涂料
　　
　　有机富锌涂料常用环氧树脂、氯化橡胶、乙烯基树脂和聚氨酯树脂为成膜基料。较为常用的是环氧富锌涂料，其中聚酰胺固化环氧富锌底漆是有机富锌底漆中应用较大的品种。有机富锌涂料中有机成膜物的导电性能差，必须增加锌粉含量以保证导电性。美国钢结构涂装协会SSPCPaint-20中规定：有机富锌涂料锌粉占干膜质量不少于77%，无机富锌涂料锌粉占干膜质量不少于74%，此规定就是为了增加涂膜的导电性。此外，有机树脂的粘结性优于无机树脂，这样也为高含量锌粉附着提供了更好的保证。有机型涂料的防锈性能比无机型稍差，导电性、耐热性、耐溶剂性不如无机型涂料，但施工性能好，对钢材表面的处理质量容忍度较大。同时环氧富锌底漆与大多数涂料可以兼容，且配套涂层之间有着协同作用，使配套涂层的寿命较单独使用时提高1.5~2.4倍。冷镀锌涂料是近年来新出现的一个涂料品种，主要是代替热镀锌或者说是在热镀锌施工较困难的情况下使用。其由锌粉、有机树脂和溶剂组成，因此划分为有机富锌涂料。此涂料的特点是锌粉含量高，防腐蚀效果优良。
　　
　　2.2无机富锌涂料
　　
　　无机富锌涂料有溶剂型和水性两类。溶剂型无机富锌涂料以正硅酸乙酯为基料，因为正硅酸乙酯可以溶于有机溶剂，喷涂后，在溶剂挥发的同时正硅酸乙酯中的烷氧基吸收空气中的水分并发生水解反应，交联固化成高分子硅氧烷聚合物;也就是硅酸乙酯水解缩聚，形成网状高聚物涂膜的过程。水性无机富锌涂料是由水性无机硅酸盐(钠、钾、锂)树脂、锌粉、助剂组成的双组分涂料。现在也开发出磷酸盐类的富锌涂料。水性无机富锌涂料的发展已有50多年的历史，该产品较早由美国航空航天总署(NASA)研发而成，用于太平洋小岛卫星接收站的防锈。水性无机富锌涂料分为后固化型和自固化型两种，后固化型无机富锌涂料漆膜干燥后，需要加热或者涂上酸性固化剂(稀磷酸或者MgCl2水溶液)，施工较为复杂，漆膜较脆。目前市场上广泛应用的是水性自固化无机富锌涂料。
　　
　　3.水性无机富锌涂料的优缺点
　　
　　我国于20世纪80年代开始研制水性无机富锌涂料，自90年代起，我国自行研制的水性无机富锌涂料得到了长足的发展，特别是近年来，水性无机富锌涂料的发展更是如火如荼。
　　
　　3.1水性无机富锌涂料的优点
　　
　　水性无机富锌涂层有着极佳的附着力，在成膜机理上与普通涂料有着本质的区别。涂料一般由树脂、颜料(填料)、助剂和溶剂所组成。在漆液中颜料以悬浮状态分散在高分子树脂溶液中，当涂料涂装成膜后，漆膜依靠树脂和底材之间的物理及化学结合力粘附在被涂物上，而颜料则依靠树脂的粘结力留在涂膜之中。而水性无机富锌底漆成膜机理的特殊性则在于它是将大量的锌粉分散在以小分子状态存在的硅酸盐溶液中，锌粉在其中不仅是颜料，同时又是涂料的固化剂，当此涂料涂装成膜后硅酸盐中的羟基即可以和锌离子发生反应，形成如图1所示的硅酸锌聚合物。

图1摩尔比为5∶1的水性无机富锌涂料的交联固化过程