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解析有機無機富鋅涂料特點及應用領域

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時間：2010-08-31 19:41:27 [收藏]

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        隨著國內工業化進程的加快，包括對鐵路、公路以及各種基礎設施的建設的推進，對于各種涂料的使用量也是越來越大，由其在工業涂裝領域，重防腐更成為物體防護必不可少的工序，富鋅涂料做為一種性能優異的低成本重防腐涂料，應用領域和范圍也非常廣泛，包括石油化工設備、橋梁、造船、海上平臺、近海建筑物、港口設施、各類水工結構、發電廠的各類鋼結構、交通運輸機械、鐵塔以及工程機械和各種儲罐等各類防腐蝕要求高的鋼鐵結構和構件的表面的防腐處理，并且成為某些應用場合的主導產品，并且具有良好的效果。

        解析有機無機富鋅涂料特點及應用領域

        何為有機無機富鋅涂料？

        富鋅涂料分為有無機富鋅涂料和無機富鋅涂料。有機富鋅涂料，是最為常用的是環氧富鋅涂料，常用環氧樹脂、氯化橡膠、乙烯基樹脂和聚氨酯樹脂為成膜基料，中聚酰胺固化環氧富鋅底漆是有機富鋅底漆中應用最大的品種。無機富鋅涂料分為有溶劑型和水性兩類，溶劑型無機富鋅涂料以正硅酸乙酯為基料，因為正硅酸乙酯可以溶于有機溶劑，噴涂后，在溶劑揮發的同時正硅酸乙酯中的烷氧基吸收空氣中的水分并發生水解反應，交聯固化成高分子硅氧烷聚合物；也就是硅酸乙酯水解縮聚，形成網狀高聚物涂膜的過程。水性無機富鋅涂料是由水性無機硅酸鹽(鈉、鉀、鋰)樹脂、鋅粉、助劑組成的雙組分涂料。水性無機富鋅涂料分為后固化型和自固化型兩種，后固化型無機富鋅涂料漆膜干燥后，需要加熱或者涂上酸性固化劑(稀磷酸或者MgCl2水溶液)，施工較為復雜，漆膜較脆。目前市場上廣泛應用的是水性自固化無機富鋅涂料。

        有機無機富鋅涂料各自特點及區別

        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-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。

        水性無機富鋅涂料綜合性能優良，有很多優勢，但在實際應用中也存在一些缺點：涂層的微觀多孔導致屏蔽性能較差、電化學極化率增大造成涂層過早失效、涂層較厚時有裂紋傾向、施工性能不如有機類好，條件較為苛刻；高模數硅酸鹽涂料雖然防腐性能優良，但粘度較高容易凝膠，穩定性差。特別是水性環氧樹脂涂料在成膜時，大部分水分蒸發后，環氧樹脂乳膠粒子相互接觸，而殘余的水分和固化劑分子則處在分散相粒子的間隙。水分進一步蒸發，分散相粒子開始凝結，同時固化劑分子擴散到分散相粒子的界面及內部發生固化反應，擴散速度變慢，粒子之間很難凝結成膜，固化反應進行的不完全，不能形成均勻致密的涂膜，導致防腐性能變差。總之，與溶劑型富鋅涂料相比，水性富鋅涂料存在防腐性能、施工性能、成本等問題。

        無機富鋅涂料的應用領域解析

        1、無機富鋅涂料在船舶涂裝中應用：無機富鋅涂料在船舶涂裝中主要是作為防銹底漆廣泛應用于鋼材預處理以及船殼內、外表面的防銹涂裝，在這類場合的應用充分體現了無機富鋅涂料的優異防腐蝕性能。無機富鋅涂料在船舶中的涂裝應用主要體現在三個方面：第一、用于水線以下船體。無機富鋅涂料中的硅酸鹽呈堿性，涂膜中的鋅粉與海水反應生成的也是堿性物質，使船底與海水形成堿性環境，而海生物在堿性環境中難以生存，從而起到防污作用。第二、在船舶液艙中的應用。無機富鋅涂料在液艙中的應用取得了很好的效果，避免了衛生安全和勞動安全以及火災、爆炸等危害。第三、在艦船甲板上的應用。

        解析有機無機富鋅涂料特點及應用領域

        2、無機富鋅涂料在各類儲罐上的應用：無機富鋅涂料可以用于各類儲罐設備，例如原油儲罐、各類化工原料儲罐、溶劑儲罐、煤氣和天然氣儲罐等。無機富鋅涂料作為防銹底漆應用于這些類別的儲罐，除了能夠得到較好的防腐蝕效果外，由于無機富鋅涂料的表面電阻小，還能夠起到消散罐體表面出現的靜電電流，達到抗靜電的目的。無機富鋅涂料應用于消防水儲罐、消防過濾水罐的防銹底漆，可在涂裝后的較長時間內提供良好的防銹效果。

        3、無機富鋅涂料作為鋼結構涂料防護底涂料的應用：鋼結構表面可溶鹽的存在和污染，是影響涂層下鋼材腐蝕和涂層失效的主要因素，而可溶鹽對鋼結構表面的污染又是不可避免的。腐蝕學者對橋梁鋼結構腐蝕產物的化學分析印證了可溶鹽的存在，可溶鹽的來源很多，至少有八項，其中一項是大氣污染物的沉降導致可溶鹽存在于鐵銹中，常見的大氣污染物為二氧化硫、氯化物、硫化物、氮氧化物、銨鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、各種離子形成的可溶鹽。其中，硫酸鹽和氯化物對鋼材腐蝕具有自催化作用，只要水和氧不斷得到補充，鋼材表面腐蝕則不斷地繼續進行，硫酸鹽導致鋼材表面形成硫酸鐵巢的坑蝕，氯化物使鋼材表面形成點蝕。

        4、無機富鋅涂料在耐高溫底涂料的應用：有機硅樹脂結構中含硅?氧鍵，涂膜具有良好的耐高溫性能，因其化學組分與含量的不同，涂膜耐熱性能自150～600℃不等，因價格昂貴，一般僅涂裝兩道底涂料和兩道面涂料，每道干膜厚度為30μm，涂膜厚度僅120μm。若被涂裝物及時投用，涂層中的樹脂結構可受熱而交聯，有助于提高涂膜耐蝕性。若涂裝后被涂裝物于露天閑置備用或經常處于時用時停狀況時，在工業大氣或多雨潮濕氣候環境中，因厚度過小，被涂裝物易過早產生銹蝕破壞。

        環氧富鋅涂料的應用領域

        1、環氧富鋅涂料在船閘閘門防腐補救中的應用：在船閘運行中，閘門難免受到船舶碰擦使防腐系統遭到破壞，在損傷面積較小的情況下，采用以環氧富鋅為底漆、2遍環氧云鐵中間漆、2遍氯化橡膠漆面漆的3種涂料配套的涂裝方案進行補救，能達到防止閘門腐蝕的效果。環氧富鋅底漆是以鋅粉為填料，固體環氧樹脂為基料，以聚酰胺樹脂或胺加成物為固化劑，加以適當混合溶劑配制而成的高固體分環氧底漆，其中鋅粉在涂料中的質量分數要超過85%，以形成連續緊密的涂層而緊密地與金屬接觸。由于在涂膜受侵蝕時鋅的電位比鋼鐵的電位低，因此涂料膜中的鋅為陽極，先受到腐蝕，基材鋼鐵為陰極，受到保護。而鋅作為犧牲陽極形成的氧化產物又對涂膜起到一種封閉作用，更加強了涂膜對基體的保護。

        解析有機無機富鋅涂料特點及應用領域

        2、環氧富鋅涂料的鋼材表面的應用：環氧富鋅底漆0TT(Barrier)是一種高含鋅量的雙組份環氧富鋅底漆，可廣泛用于經過噴砂清理的鋼材表面。環氧富鋅底漆0TT(Barrier)與高性能涂層體系配套使用，可進一步提高防腐蝕性能。在涂層配套體系中，環氧富鋅底漆0TT(Barrier)的允許最高干膜厚度為90微米，但在此膜厚下，涂層固化時間會增加。施工條件：底材溫度不可低于5°C并且至少應當高于空氣露點溫度3°C以上，溫度和相對濕度的測量必須在靠近作業點附近的底材處進行。在非敞開空間內涂裝時，應具有良好的通風條件以確保漆膜的正常干燥。

        HG/T3668?2000富鋅涂料標準制定

        我國現行使用的關于富鋅涂料的標準是HG/T3668?2000《富鋅底漆》，該標準制定于2000年，是根據我國當時的涂料科技工藝水平發展情況而制定的，等效采用了日本工業標準JISK5552?1991《富鋅底漆》。主要的技術差異是：根據我國涂料行業的習慣，修改了一些術語、增加了一些檢測項目，以及在鋅含量檢測方法上引用了GB/T6890.3?1986的方法。這個標準規范了富鋅底漆的分類、要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝運輸、貯存等。適用于用鋅粉、烷基硅酸鹽或環氧樹脂及固化劑、顏料、溶劑為主要原料而制成的涂料。這些涂料主要用作鋼鐵底材的防銹。

        結語：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。隨著環境保護愈來愈受到全世界的關注，各國為節約能源和控制VOC的排放量，制訂日益嚴格的法規，人們的環保意識也日益增強，盡量采用質高又環保的產品已成為人們的共識，水性無機富鋅涂料代替環氧富鋅涂料已成為一種趨勢。
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