富锌涂料的防腐原理及研发方向介绍

摘要：主要介绍富锌涂料的防腐原理、分类及优缺点。重点介绍水性无机富锌涂料存在的问题及富锌涂料的研发方向。
　　
　　关键词：富锌涂料;防腐原理;水性富锌涂料
　　
　　0.引言
　　
　　随着改革开放政策的实行和推进，近年来，我国的钢产量超越俄罗斯(前苏联)、美国、日本跃居世界第1位。1996年我国钢产量突破亿吨大关，且每年以300万t左右速度增长。钢产量的增长为发展建筑钢结构奠定了良好的基础。特别是近十年来，随着人们生活水平的提高、审美观念的转变，对高层、大跨度空间钢结构建筑的要求越来越高，因此我国钢结构建筑事业得到了前所未有的发展。钢结构具有力学性能好、抗震性能强、承载性能强、制造简易、施工安装周期短等优势，所以对超高层、超大跨度建筑设计，采用钢结构更为理想。如一些机场采用大面积单体网壳形式及波浪曲面的立体衍架结构，很是雄伟壮观。为了保证钢结构在服役期间的力学、抗震等性能的发挥，钢结构的防腐蚀摆在了我们面前。一般情况下，防腐蚀的手段主要有：采用缓蚀剂、电化学保护和采用防护覆盖层。这其中富锌涂料的双重保护作用不容忽视。
　　
　　1.富锌涂料的防腐蚀机理
　　
　　富锌涂料的主要防腐作用有：屏蔽作用、电化学防护、涂膜自修复和钝化作用。
　　
　　1.1牺牲锌粉的保护作用
　　
　　富锌涂料中含有大量锌粉，锌粒子之间、锌粒子与钢铁表面之间紧密接触，锌的电位比铁更负，所以在电解质溶液中锌原子容易失去电子变成阳极，铁则为阴极。在阳极区锌由于失去电子而被腐蚀掉，在阴极区钢铁表面不断得到电子，从而得到保护。欲使涂膜导电发挥牺牲阳极的作用，要求整个涂层必须有良好的导通性，使整个涂层与钢铁基材体系形成电化学回路，富锌涂层才能起到电化学保护作用。
　　
　　1.2屏蔽作用
　　
　　富锌涂料的屏蔽作用主要靠难溶盐和腐蚀产物的生成。传统的富锌涂料采用球状锌粉，它们之间是以点接触的形式来传输电子，并和钢材基体也保持点接触。由于是点接触，所以涂层的导通性较差，为了提高涂层的电导率，必须添加大量的锌粉，此时锌粉的体积浓度远远超过了CPVC，粘结剂不足以填补涂层间的空隙，从而形成了多孔隙的涂层结构。现在多采用鳞片状锌粉，加强了物理屏蔽作用，因为鳞片状锌粉的加入增加渗透距离的同时，在涂层中形成了无数的微小区域，减少了涂层与金属基体之间的热膨胀系数之差，降低了涂层硬化时的收缩率、涂层内部的应力，抑制了涂层的龟裂、脱落，提高了涂层的粘结力和抗介质渗透能力，从而提高了涂层的防腐蚀性能。锌的腐蚀产物随腐蚀介质的不同而不同，有氧化锌、氢氧化锌、碱式碳酸锌、碱式氧化锌、硫酸锌等，由于这些物质的形成使得体积膨胀，填满涂膜的空隙，从而防止铁表面与氧、水等有害介质的进一步接触，起着物理屏蔽作用。同时这些腐蚀产物可以使涂膜紧密地结合起来，增大电阻，减缓电化学腐蚀的速率，锌粉的消耗速率就会大大降低，其耐久性就会提高。

来源:涂料与涂装资讯网