返回頂部
返回首頁
返回首頁
歡迎訪問  中國建材網   | 今天是   
中國建材網全新改版進行中! 我的訂單 | 會員中心 | [ 登錄 ] | [ 注冊 ]
香港平特一肖马
home 您現在的位置: 首頁 >建筑機械>技術中心 > 詳細信息
淺探典型防腐涂料的結構特點及其發展,金屬的腐蝕 是金屬受環境介質的化學或電化學作用而被破壞的現象
2019年10月27日    閱讀量:489    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

金屬的腐蝕遍及國民經濟各個領域,給國民經濟帶來了巨大的損失。腐蝕不僅消耗了寶貴財富,而且破壞了生產、生活等許多活動的正常運行。在工業發達的國家中,腐蝕造成的直接經濟損失占國民經濟總產值的1%~4%,鋼鐵因腐蝕而報廢的數量,則為當年產量的25%~30%.約有30%的設備因腐蝕而報廢中國建材網cnprofit.com。在中國,由于金屬腐蝕造成的經濟損失每年高達300億元以上,占國民生產總值的4%。


金屬腐蝕是全世界面臨的嚴重問題,可見腐蝕的防護十分重要,腐蝕和環境污染的關系也越來越引起關注,研制高性能的防腐涂料刻不容緩。近年來在工業發達國家,重防腐涂料產品和產量已占涂料市場的7名左右。國內防腐涂料也在快速發展,重防腐涂料配套體系得到較大發展。


我國環氧富鋅及無機富鋅涂料、環氧防腐涂料、聚氨酯涂料、乙烯類防腐涂料,環氧粉末防倩涂料齊頭并進、共同發展。在防腐涂料體系中上述涂料是主力軍,具有極大的發展前景

 

1.環氧樹脂型防腐涂料

環氧樹脂是一種具有線性結構的高分子材料,平均每個分子含有2個或2個以上環氧基,主要由雙酚A和環氧氯丙烷合成,其結構中含有的羥基以及環氧基能與酸酐、酚醛樹脂、多異氰酸酯、聚酰胺樹脂等發生反應而得到不同結構、不同性能的環氧樹脂涂料,其結構決定了環氧樹脂具有優異的粘結性、附著性、穩定性、耐化學品性、絕緣性及機械強度等,由其得到的環氧樹脂涂料具有優異的物理機械性能、較強的金屬附著力,同時也具有較好的耐化學藥品性、耐油性和極強的耐堿性,在防府涂料領域占有重要地位。是涂料工業中重要的支柱產品之一。


常用的環氧樹脂難溶于水,易溶于有機溶劑,但有機溶劑不僅價格高,而且有毒、易揮發,不符合環保要求。因而環保型環氧樹脂涂料已成為涂料界科研工作者們的研究熱點之一環氧涂料對于金屬、混凝土、木材、玻璃等等均有優良附著力,這是由于其分子中含有極性的羥基、醚鍵等,即使濕對濕也有一定的附著。有些樹脂固化時體積收縮平面達11%,產生高內應力,降低了附著力。


環氧樹脂固化時體積收縮僅2%左右,而且環氧分子中的醚鍵使分子鏈柔軟便于旋轉,可消除內應力,所以附著力高。環氧樹脂中含有親水的羥基及醚鍵,加上固化劑中的胺基,它們都會影響涂膜的耐水性,但該樹脂中的雙酚A鏈段則有疏水性,兩個苯環的剛性屏蔽了羥基和醚鍵,保持了整體漆膜的耐水性。固化后的環氧樹脂的玻璃化溫度較高,有利于其耐水性.普通油脂系漆或醇酸漆極易被皂化破壞。可以說環氧樹脂涂料具有優良防府蝕涂料所必須有的耐堿性和附著力。


環氧富鋅底漆是以環氧樹脂、鋅粉、硅酸乙酯為主要原料,填料、助劑、溶劑等組成的特種涂料。該漆自然干燥快,附著力強,防腐蝕能力強,漆膜中鋅粉含量高,具有陰極保護作用,耐水性能優異,主要用于鋼管、儲罐、鋼結構、集裝箱等的涂裝。


為了提高環氧樹脂涂料的耐熱性,利用硅酮的耐熱性將少量硅酮樹脂與環氧樹脂混合制成耐熱防腐涂料。利用不銹鋼粉末與環氧樹脂通過極化方法實現最優化組合可制成具有克服環氧樹脂表面耐磨性差的缺點,同時大大提高耐鹽霧性。


酚醛改性的環氧粉末涂料可提高耐酸性,在環氧涂料中引入微細片狀玻璃粉填充料可制得優良防滲透效果的重防腐涂料。采用復合鐵鈦粉作防銹顏料制成的環氧涂料,可制成多種色彩、性價比高的無毒防腐涂料。


水性環氧涂料采用環氧樹脂水乳液作為環氧基組分,水溶性胺類作為固化劑,配制成雙組分水性環氧樹脂防腐底漆,適用于對溶劑散發要求極為嚴格的非水下鋼結構,并且在硬度、抗腐蝕性、施工配套性等方面,都具有與溶劑型環氧涂料相當的性能,有效地降低了VOC含量,是防腐涂料的發展方向。


無溶劑環氧樹脂涂料也是環保性涂料之一, 它在固化成膜的過程中不向空氣中排放揮發性有機物,其成分最終全部成為涂膜組分,因此也具有較好的施工安全性,不會因溶劑揮發而造成安全隱患,符合環保要求,同時也不會發生漆膜收縮等弊端。


無溶劑環氧及其改性涂料的防腐性能好, 固含量可高達100%,涂層無針孔、抗滲性能好,不僅消除了人員中毒事故和火災的危險,還可減少設備通風,避免因溶劑揮發造成的資源浪費;無溶劑環氧及其改性涂料是厚涂型涂料,每次涂層厚度可達100 um以上,甚至可達700u m;涂層結合強度高、收縮率小,減少了施工道數

 

2.有機和無機富鋅防腐涂料

鋼結構防腐蝕涂裝體系中,富鋅底漆的作用至關重要,它要對鋼材具有良好的附著力,并能起到優異的防銹作用。富鋅底漆是以具有犧牲陽極作用的鋅粉作為主要防銹顏料的一類防腐涂料產品。富鋅漆由于富含鋅粉,對鋼材基底有陰極保護作用,因此是首選的防銹底漆。


環氧富鋅底漆以環氧樹脂為基料,聚酰胺為固化劑,超細鋅粉為主要防銹顏料,加入了一定量的鋁銀漿和氧化鐵紅,可以增加耐熱性能,防止鋅鹽的產生,環氧富鋅底漆施工比無機富鋅底漆要方便,當然它的施工溫度與其他環氧富鋅樹脂涂料一樣有一定限制。


有極好的陰極保護作用,極好的防腐性能,干燥快,附著力強,良好的抗沖擊耐磨性,很好的可氣割性和可焊接性。同噴砂處理后的鋼材附著力極好。主要被用于鋼鐵表面臨時保護防腐,亦可用于船舶、橋梁、海上平臺及鋼結構防銹底漆。


有機富鋅涂料中有機成膜物的導電性能差,必須增加鋅粉含量以保證導電性。美國鋼結構涂裝協會SSPCPaint一20中規定:有機富鋅涂料鋅粉占干膜質量不少于77%,無機富鋅涂料鋅粉占干膜質量不少于74%,此規定就是為了增加涂膜的導電性。此外,有機樹脂的粘結性優于無機樹脂,這樣也為高含量鋅粉附著提供了更好的保證。有機型涂料的防銹性能比無機型稍差,導電性、耐熱性、耐溶劑性不如無機型涂料,但施工性能好,對鋼材表面的處理質量容忍度較大。


同時環氧富鋅底漆與大多數涂料可以兼容,且配套涂層之間有著協同作用,使配套涂層的壽命較單獨使用時提高1.5~2.4倍。其由鋅粉、有機樹脂和溶劑組成,因此劃分為有機富鋅涂料。此涂料的特點是鋅粉含量高,防腐蝕效果優良。


水溶性后固化環氧富鋅底漆主要以硅酸鈉,又名水玻璃為黏結劑,與鋅粉混合后,涂在鋼鐵表面,當涂膜干燥后,再噴上酸性固化劑,如稀磷酸,是涂層固化。由于施工比較麻煩,這種環氧富鋅底漆已經不再使用。水溶性自固化環氧富鋅底漆,其中鋅粉不僅是防銹顏料,而且起到幫助固化的作用。堿金屬鹽是主要的成膜基料,不同的堿金屬種類和硅氧化物與堿金屬氧化物的摩爾比不同,可以為幾種性能差別極大的基料。堿金屬可以是鈉、鋰和鉀,其中硅酸鉀是最為常用的水性環氧富鋅底漆中的基料。


高摩爾比的硅酸鉀可以得到更好的涂料性能,硅酸鉀水溶液按其組成中的比例,現在已經從低摩爾比提高到高摩爾比。基料中的摩爾比越高,基團屬也愈多,發生反應的概率愈高,漆膜在室溫下的成膜速度也愈快。鋅粉混入基料硅酸鉀以后,與其分子結構中的一OH發生橫交聯反應,最終形成網狀大分子而完成漆膜的固化過程。利用空氣中的二氧化碳和濕氣與硅酸鉀進行反應,在生成碳酸鹽的同時,鋅粉也同硅酸鉀充分反應成硅酸鋅高聚物。


它保留了對水的敏感性,直到水溶劑完全從漆膜中揮發。其固化受溫度的影響較大。水性環氧富鋅底漆,以水為溶劑和稀釋劑,不含任何有機揮發物,無毒,無閃火點,對施工人員的損害明顯比溶劑型環氧富鋅底漆低,對環境污染小。VOC為零,沒有火災危險,在施工、貯存和運輸過程中較為安全。


正硅酸乙酯型無機富鋅底漆,以正硅酸乙酯水解預聚體作為成膜物,加入溶劑、超細鋅粉、硅鐵粉、增稠劑和助劑等組成雙組分涂料。它與鋼鐵有著很強的附著力,防銹能力強,耐暴曬、防風化,耐磨蝕,耐水、耐鹽水、耐鹽霧,耐溶劑、油品和其他化學品;并且導電性能良好,可以作為儲罐內壁涂層使用;可以長期耐400oc高溫,作為高溫漆中的重要品種,既耐高溫又是優異的防銹底漆。正硅酸乙酯可溶于有機溶劑,涂刷后溶劑揮發的同時,正硅酸乙酯中的烷氧基吸收空氣中潮氣并發生水解和縮聚反應,交聯固化成高分子硅氧烷聚合物。其缺點是涂膜韌性差,往往需加一些有機樹脂進行改性。


例如一種耐高溫、重防腐的新型涂料一HWE型無機硅酸鋅底漆已開發成功,該漆主要由烷基硅酸酯、超細鋅粉、顏填料、特種助劑、固化劑等組成。粘度適中,熟化期短,具有優異的耐熱、耐惰性。水性無機富鋅涂料因其硅酸鹽粘結劑在與鋅粉反應的同時還與基材鋼鐵反應,系化學鍵相結合,其耐蝕性,作為重防腐涂料的使用壽命,大大優于環氧富鋅涂料。


水性無機富鋅涂膜的耐熱性、耐有機溶劑性、導電性均優于環氧富鋅涂膜,因而更適合作為各類油品儲罐的內防腐涂料。顯然,水性無機富鋅涂料的環保安全性能大大優于環氧富鋅涂料。無機富鋅漆和環氧富鋅底漆是長效底漆之一,但它們都是溶劑型涂料。而以高模數的硅酸鉀為基料的水性無機富鋅底漆是經實踐考驗的高性能防腐涂料,具有發展潛力

 

3.聚氨酯型防腐涂料

在眾多的防腐蝕涂料中,聚氧酯防腐涂料是繼其他防腐涂料之后的最通用的涂料品種之一,其用量僅次于醇酸樹脂涂料。聚氨酯涂料與環氧底漆的配合使用可以成為重防璃涂裝體系,其卓越的綜合性能使其在防腐工程中得到廣泛的應用 與其他涂料相比,聚氨酯涂層系統的生命周期長成本最低,并能達到歐美關于有機揮發物高要求的排放標準。


其優秀的化學性能、較好的經濟效益及低有機揮發物標準贏得越來越多的專業人士和用戶的認可,聚氨酯已成功應用于橋梁、近海平臺、港口機械、工廠設備、貯罐、管道及機場、體育場館等建筑設施。在全球范圍內,隨著對工程涂層保護功能及表觀要求的不斷提高,聚氨酯在鋼結構防情蝕領域的應用也在不斷發展中。除了常規雙組分聚氨酯技術外,單組分濕固化聚氨酯也拓展了它在防腐蝕涂料領域的應用空間,并在歐美的諸多工程應用中就許多工程難題提供了解決方案。


濕固化聚氨酯具備了覆涂間隔短、固化反應快的特點,形成快速處理涂層系統。而男一方面,濕固化聚氨酯具備優越的耐待蝕性能,強化了體系高功能、重防府的工程優勢。

聚氨酯防腐蝕涂料一般是雙組分配方,一個含有異氰酸酯基一NC0,男一個含有羥基。臨使用施工時將雙組分混合而反應固化生成聚氨基甲酸酯,簡稱聚氨酯。能在室溫交聯,漆膜能耐石油、鹽液等浸漬,具有優良的防腐蝕性能:也可制成無溶劑涂料,或高固體涂料,一次施工獲得厚膜:可制成粉末涂料:可與煤焦瀝青混合,制得既抗鹽水等而價格也不貴的防腐蝕涂料。


雙組分聚氨酯涂料包括多羥基組分與多異氰酸酯兩組分,在使用前將兩組分混合,由多羥基組分中的羥基與多異氰酸酯組分中的異氰酸根反應而交聯成膜。所采用的多羥基化合物的種類很多,如聚酯、聚醚、環氧樹脂和丙烯酸樹脂等。涂層的耐熟、耐水和耐油性良好,但耐堿性較差。


單組分濕固化聚氨酯涂料涂布以后,涂膜與空氣中的濕氣反應而交聯固化。常用的有以蓖麻油醇解物或聚醚為基礎的預聚物。這種涂料的主要優點是使用方便,可以避免現場配制的麻煩。


主要缺點是色漆制造比較復雜,需要特殊的工藝方法,成品的儲存期限一般也較短水性單組分聚氨酯涂料是應用最早的水性聚氨酯涂料,其最大優點是以水為分散介質,作為涂料使用時不含液體有機填料,在成膜過程中只是水分揮發到環境中,符合環保要求,且施工簡單。


水性單組分聚氨酯具有很高的斷裂伸長率和適當的強度,并能常溫干燥,國內外水性聚氨酯涂料仍以單組分為主,但與水性雙組分聚氨酯涂料相比,水性單組分聚氨酯涂料的力學性能、耐水性、耐化學品性及耐溶劑性等都不理想。通常需要對單組分水性涂料的涂膜進行后處理, 以提高涂膜的交聯度。因此,單組分水性聚氨酯防腐蝕涂料在防腐蝕領域的應用受到很大的限制。


雙組分水性聚氨酯涂料是一種新的環境友好型涂料, 它主要由含羥基的水性多元醇和含異氰酸酯基的固化劑組成, 由于雙組分水性聚氨酯涂料以水為介質,并將雙組分溶劑型涂料的高性能和水性涂料的低VOC含量結合起來,因此,近年來水性雙組分聚氨酯涂料的研究開發變得十分活躍。聚氨酯具有良好的物理機械性能和優異的耐寒性、彈性、柔韌性和耐磨性,但其防腐性能相對較差。


目前成功應用于工業防腐領域的水性涂料是水性丙烯酸涂料、水性環氧涂料、水性無機硅酸富鋅涂料。水性聚氨酯涂料雖符合涂料行業發展環保型涂料的趨勢,但不能滿足防腐性能的要求,需要對其加以改性。

 

4.過氯乙烯防腐涂料

過氯乙烯涂料是一種有較高防腐性的品種,常用于鋼結構防腐底漆、濕熱、水下環境面漆、鍍鋅鋼構件、不銹鋼底漆、外墻封閉底漆等。過氯乙烯涂料的成膜物質具有化學的惰性,防潮、防霉及封閉性好。對大氣、水份、鹽、堿、酸類、單組分包裝,不需在施工現場臨時調配。維修方便,新舊涂層之間有互溶作用,故維修時不必去掉舊涂膜。過氯乙烯防腐涂料是采用過氯乙烯樹脂、增韌劑、顏料、填料和助劑,經調配而形成。產品可分為底漆和面漆兩大類。專用于化學工廠、化工車間、化學品倉庫、化工設備、化學品貯槽、各種金屬及木質構件,防止化學腐蝕。過氯乙烯涂料干燥快,耐候、耐沖擊性、耐水、耐凍、耐酸堿、耐化學、耐鹽性好,涂膜有韌性,但附著力較差,打磨拋光性差,有毒,易燃。代表品種有:過氯乙烯清漆、磁漆、防腐漆、防銹漆、防火漆。

 

5.高氯化聚乙烯防腐涂料

高氯化聚乙烯通過氯氣高度氯化而制得的無規則聚合物,其氯含量超過60%,高氯化聚乙烯簡稱HCPE。以高氯化聚乙烯作為主要成膜物質,加入不同的改性樹脂、增塑劑、溶劑、添加劑、防銹顏料等可生產出多種高氯化聚乙烯重防腐涂料。替代了氯璜化聚乙烯防腐涂料。高氯化聚乙烯重防腐涂料具有以下性能和特點:優異的防腐蝕性、防水性、耐油性。由于高氯化聚乙烯的主鏈上沒有雙鍵,故其性能穩定,涂膜對水蒸汽和氧氣的滲透率低,因此具有優異的防水性。漆膜封閉性強,對化工大氣、酸、堿、鹽具有優異的防腐蝕性能。氯化高聚物防腐涂料是采用氯化高聚物作基料制備的防腐涂料,利用其優異的化學穩定性和物理機械性能,因而具有良好的對水和氧氣的屏蔽效果, 目前仍是防腐涂料中的一大品種。


氯化聚烯烴(CPR)屬于一種在成分中含大量氯的樹脂,一般含氯量約占40%~66%,常用以制造防腐蝕涂料。在我國涂料中應用的主要品種包括氯化橡膠(CR)、氯磺化聚乙烯(CSPE)、過氯乙烯(HPVC)、高氯化聚乙烯(HCPE)、氯化聚丙烯(CPP)、氯化乙烯一醋酸乙烯(CEVA)以及氯醚樹脂(氯乙烯一乙烯基醚共聚物,BASF產品HP一系列)、氯化EVA等。常用的氯化高聚物有氯化石蠟、氯化橡膠、氯化聚烯烴(聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯、氯磺化聚乙烯等),最近國內也推出氯醚樹脂(氯乙烯/乙烯異丁基醚共聚物),該樹脂制成的涂料避免了普通氯化高聚物涂料因增塑劑散失而使涂膜變脆現象,耐久性得到提高。聚合體中氯含量高,因此具有抑制毒菌生長的性能;高氯化聚乙烯樹脂形成的漆膜,對水氣、氧氣、離子的滲透率極低,約為醇酸樹脂的1/200~1/300,過氯乙烯、氯磺化聚乙烯的1/2;由于不含雙鍵,對光化學反應及氧化降解不敏感,漆膜能經受戶外大氣、紫外光線、氧及冷熱變化作用,漆膜穩定性好。高氯化聚乙烯不延燃,其制成的涂料在火焰的作用上會形成具有耐熱膨脹作用的多孔性炭化層,因而具有良好的阻燃性。


高氯化聚乙烯重防腐涂料對鋼鐵結構表面、水泥墻面均有優良的附著力,涂層與涂層之間由于溶劑的浸滲作用,使與下層相互粘成一體,從而加強了涂膜間的粘附力;高氯化聚乙烯重防腐涂料系溶劑型涂料,經施工涂裝,干燥迅速,溶劑揮發后干燥成膜,在帶溫下2~4h后,即可再涂刷第二道涂料;高氯化聚乙烯防腐涂料可在-15oc~+50oc的的中施工,可低溫施工,耐溫差性能好,漆膜可在-20oc~+80oc條件下長期使用;


涂料在舊漆膜上如需重新涂裝時,漆膜兩層之間仍有互溶作用,維修方便,當維修時不需要去掉舊漆膜,因此維修十分方便;高氯化聚乙烯重防腐涂料系單組份包裝,不需要在施工現場進行臨時配制,只需打開包裝桶蓋,使用方便,經攪拌均勻后,就能使用;


由于高氯化聚乙烯重防腐涂料的固體含量較高,可獲較厚的涂層,故一道漆膜即可獲得較厚的涂層;高氯化聚乙烯重防腐涂料在貯存過程中基本沒有脫氯化氫分子現象,貯存穩定性好,因此涂料在貯存過程中不會發生凝膠現象,其貯存期達一年以上;高氯化聚乙烯重防腐涂料是一種新型、高性能的重防腐涂料。


涂層對各種鋼鐵結構、混凝土設施及木材表面均具有很強的附著能力,并具有優異的防腐蝕性和裝飾性,可廣泛適用于冶金、石油、化工、電力、機械等行業的各種工業設備和設施的表面防腐,使其免受各種腐蝕環境的侵蝕,延長被涂件的使用壽命。

 

6.結束語

當下,防腐涂料已成為涂料領域重要的生力軍,防腐涂料在國民經濟建設中發揮了越來越重要的作用,發展前景可觀。近年來,我國環保意識正在逐漸增強,發展環保型涂料已成為涂料行業的大趨勢。


傳統溶劑型涂料中含有大量揮發性有機物(VOC),在生產和使用過程中,這些有機溶劑會揮發進入大氣中,對大氣造成污染,給人類健康帶來危害。低VOC涂料已成為科研工作者們研究的熱點問題,其中發展高固體分涂料、水性涂料、粉末涂料和輻射固化涂料等新型涂料已成為主導。由于環境的不同,對涂料的要求必然不相同,必須推動特種環保涂料的快速發展,傳統產品要逐漸改進完善,要適應防腐市場和環保法規發展中新的標準和要求,持續創新,生產多樣化的產品以滿足市場不同需要。


標簽:行業資訊原料動態產品資訊建材商道建材應用市場評論技術中心建筑基材建筑機械涂料油漆建筑材料金屬材料
免責聲明: 本文僅代表作者本人觀點,與中國建材網無關。本網對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。本網轉載自其它媒體的信息,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理。客服郵箱:[email protected] | 客服QQ:23341571
相關文章HOT
今日頭條Show更多
    熱點排行Hot
      門戶手機版WeChat
      掃描二維碼,獲取手機版最新資訊 手機版:中國建材網 您還可以直接微信掃描打開
      全站地圖

      深圳網絡警察報警平臺 深圳網絡警
      察報警平臺

      公共信息安全網絡監察 公共信息安
      全網絡監察

      經營性網站備案信息 經營性網站
      備案信息

      中國互聯網舉報中心 中國互聯網
      舉報中心

      中國文明網傳播文明 中國文明網
      傳播文明

      深圳市市場監督管理局企業主體身份公示 工商網監
      電子標識


      平特一肖历史开奖记录