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湖南金屬防腐涂料的防腐蝕原理及基本特性簡介
時(shí)間: 2022-01-13 10:58:42來源: 湖南清揚(yáng)達(dá)克羅金屬防腐有限公司
按照反應(yīng)的特性,金屬腐蝕可分為:
化學(xué)腐蝕 、生物腐蝕、電化學(xué)腐蝕。
1.化學(xué)腐蝕是指氧化劑和金屬表面接觸,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的腐蝕。
2.生物腐蝕是指由各種微生物的生命活動(dòng)引起的腐蝕。
3.電化學(xué)腐蝕是指發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的腐蝕。電化學(xué)腐蝕是朂普遍和朂嚴(yán)重的腐蝕。防腐涂層對金屬的保護(hù)作用是通過抑制上述反應(yīng)而達(dá)到防腐的目的,因此湖南金屬防腐涂料的作用機(jī)理也簡述為下面三個(gè)方面:
一、屏蔽作用
許多涂層對酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)顯示化學(xué)惰性,且介電常數(shù)高,阻止了腐蝕電路的形成,因此金屬表面涂覆漆膜后,把金屬表面與環(huán)境隔開,起到了屏蔽腐蝕介質(zhì)的作用。
但必須指出,涂料用高聚物具有一定的透氣性,并與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。涂層的抗?jié)B性是涂層起屏蔽作用的關(guān)鍵。
為提高抗?jié)B性,可從以下幾點(diǎn)考慮:
1.成膜物質(zhì)可選用聚集態(tài)結(jié)構(gòu)緊密、透氣性小的高聚物,如大分子鏈上極性基團(tuán)多、支鏈少、交聯(lián)密度大、結(jié)晶度高的高聚物,抗?jié)B性能好。
2.加入一定量的惰性無機(jī)粉末填料(如滑石粉、高嶺土、云母等)??商岣咄繉拥目?jié)B性,但加入量過大,高聚物不足以把填料顆粒間的空隙完全填滿時(shí),反而使涂層的抗?jié)B性減弱;當(dāng)加入的固體填料為鱗片狀時(shí)(如鋁粉、玻璃鱗片等),即使涂層很薄,抗?jié)B性仍好。
3.涂層的微孔是在涂料干燥過膜過程中形成的,與干燥固化因素有關(guān):對于有小分子產(chǎn)物生成的縮聚反應(yīng)成膜,由于小分子產(chǎn)物從膜中逸出,極易形成針孔;含有大量溶劑的涂料,當(dāng)溶劑揮發(fā)后就會(huì)產(chǎn)生許多針孔;如果涂膜在干燥成膜后期還能保持充分的流平性,上述針孔就會(huì)封閉。為此,要調(diào)節(jié)溶劑組成,使成膜物的溶解度在溶劑揮發(fā)過程中不致急驟降低。
4.增加涂層厚度及涂覆次數(shù)。在涂層厚度相同的情況下,涂覆次數(shù)越多,出現(xiàn)微孔的幾率就越小,防腐蝕性能就越好。實(shí)際上難以做到一次涂成所要求的厚度,但涂覆次數(shù)多,施工經(jīng)費(fèi)增加,因此要綜合考慮不同環(huán)境中涂層的有效厚度及更低界限厚度的涂覆次數(shù)。
二、鈍化緩蝕作用
借助涂料中的防銹顏料與金屬表面反應(yīng),使其鈍化或生成保護(hù)性的物質(zhì)以提高涂層的保護(hù)作用;另外,許多油料在金屬皂的催化作用下生成的降解產(chǎn)物也能起到有機(jī)緩蝕劑的作用。
三、電化學(xué)保護(hù)作用
涂料中使用電位比鐵低的金屬粉為填料(如鋅),且其量足以使金屬粉之間和金屬粉與基體金屬之間達(dá)到電接觸程度,會(huì)起到犧牲陽極的陰極保護(hù)作用,使基體金屬免受腐蝕。如常用的富鋅底涂,并且鋅的大氣腐蝕產(chǎn)物堿式碳酸鋅(4ZnO·C02·4H20)比較穩(wěn)定,又起到封閉、堵塞漆膜孔隙的作用。
長沙金屬防腐蝕涂料必須具備的特性
一、耐腐蝕性能要好。
所謂涂料的耐腐蝕性是指其固化涂層對它所接觸的腐蝕介質(zhì)(如水、酸、堿、鹽、各種化學(xué)藥品、廢液、空氣、水分、化工氣體等)在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)方面都是穩(wěn)定的,即不被腐蝕介質(zhì)溶脹、溶解,也不被腐蝕介質(zhì)所破壞、分解,不和腐蝕介質(zhì)發(fā)生有害的化學(xué)反應(yīng)。
二、透氣性和滲水性要小。
鋼鐵的大氣腐蝕需要有水分和氧的作用,否則其腐蝕速度可以忽略不計(jì)。涂漆鋼板的腐蝕,從本質(zhì)上講,是由于水和氧以相當(dāng)大的速度穿透涂膜到達(dá)金屬界面上造成的。
顯而易見,一種優(yōu)異的耐腐蝕涂膜的透氣性和滲水性應(yīng)盡可能地小。為此必須選擇透氣性小的成膜物質(zhì)和屏蔽作用大的涂料,并增加涂裝道數(shù),使涂層達(dá)到一定的厚度。
三、要求良好的附著力和一定的機(jī)械強(qiáng)度。
涂膜能否牢固地附著在金屬基體上,是其能否發(fā)揮防腐蝕作用的關(guān)鍵因素之一;除此之外,固化涂膜還應(yīng)具有一定的物理機(jī)械強(qiáng)度,以承受在工作條件下的應(yīng)力。
小結(jié)
金屬防腐蝕涂層是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要面對的技術(shù)問題及環(huán)境因素較為復(fù)雜。實(shí)際應(yīng)用中往往會(huì)出現(xiàn)這樣的情況,某涂料品種耐腐蝕性能很好,但對基材附著力和機(jī)械性能不佳而無法應(yīng)用。為了解決耐腐蝕性能和機(jī)械性能之間的矛盾,常常采用幾種涂料配合使用。
化學(xué)腐蝕 、生物腐蝕、電化學(xué)腐蝕。
1.化學(xué)腐蝕是指氧化劑和金屬表面接觸,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的腐蝕。
2.生物腐蝕是指由各種微生物的生命活動(dòng)引起的腐蝕。
3.電化學(xué)腐蝕是指發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的腐蝕。電化學(xué)腐蝕是朂普遍和朂嚴(yán)重的腐蝕。防腐涂層對金屬的保護(hù)作用是通過抑制上述反應(yīng)而達(dá)到防腐的目的,因此湖南金屬防腐涂料的作用機(jī)理也簡述為下面三個(gè)方面:
一、屏蔽作用
許多涂層對酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)顯示化學(xué)惰性,且介電常數(shù)高,阻止了腐蝕電路的形成,因此金屬表面涂覆漆膜后,把金屬表面與環(huán)境隔開,起到了屏蔽腐蝕介質(zhì)的作用。
但必須指出,涂料用高聚物具有一定的透氣性,并與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。涂層的抗?jié)B性是涂層起屏蔽作用的關(guān)鍵。
為提高抗?jié)B性,可從以下幾點(diǎn)考慮:
1.成膜物質(zhì)可選用聚集態(tài)結(jié)構(gòu)緊密、透氣性小的高聚物,如大分子鏈上極性基團(tuán)多、支鏈少、交聯(lián)密度大、結(jié)晶度高的高聚物,抗?jié)B性能好。
2.加入一定量的惰性無機(jī)粉末填料(如滑石粉、高嶺土、云母等)??商岣咄繉拥目?jié)B性,但加入量過大,高聚物不足以把填料顆粒間的空隙完全填滿時(shí),反而使涂層的抗?jié)B性減弱;當(dāng)加入的固體填料為鱗片狀時(shí)(如鋁粉、玻璃鱗片等),即使涂層很薄,抗?jié)B性仍好。
3.涂層的微孔是在涂料干燥過膜過程中形成的,與干燥固化因素有關(guān):對于有小分子產(chǎn)物生成的縮聚反應(yīng)成膜,由于小分子產(chǎn)物從膜中逸出,極易形成針孔;含有大量溶劑的涂料,當(dāng)溶劑揮發(fā)后就會(huì)產(chǎn)生許多針孔;如果涂膜在干燥成膜后期還能保持充分的流平性,上述針孔就會(huì)封閉。為此,要調(diào)節(jié)溶劑組成,使成膜物的溶解度在溶劑揮發(fā)過程中不致急驟降低。
4.增加涂層厚度及涂覆次數(shù)。在涂層厚度相同的情況下,涂覆次數(shù)越多,出現(xiàn)微孔的幾率就越小,防腐蝕性能就越好。實(shí)際上難以做到一次涂成所要求的厚度,但涂覆次數(shù)多,施工經(jīng)費(fèi)增加,因此要綜合考慮不同環(huán)境中涂層的有效厚度及更低界限厚度的涂覆次數(shù)。
二、鈍化緩蝕作用
借助涂料中的防銹顏料與金屬表面反應(yīng),使其鈍化或生成保護(hù)性的物質(zhì)以提高涂層的保護(hù)作用;另外,許多油料在金屬皂的催化作用下生成的降解產(chǎn)物也能起到有機(jī)緩蝕劑的作用。
三、電化學(xué)保護(hù)作用
涂料中使用電位比鐵低的金屬粉為填料(如鋅),且其量足以使金屬粉之間和金屬粉與基體金屬之間達(dá)到電接觸程度,會(huì)起到犧牲陽極的陰極保護(hù)作用,使基體金屬免受腐蝕。如常用的富鋅底涂,并且鋅的大氣腐蝕產(chǎn)物堿式碳酸鋅(4ZnO·C02·4H20)比較穩(wěn)定,又起到封閉、堵塞漆膜孔隙的作用。
長沙金屬防腐蝕涂料必須具備的特性
一、耐腐蝕性能要好。
所謂涂料的耐腐蝕性是指其固化涂層對它所接觸的腐蝕介質(zhì)(如水、酸、堿、鹽、各種化學(xué)藥品、廢液、空氣、水分、化工氣體等)在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)方面都是穩(wěn)定的,即不被腐蝕介質(zhì)溶脹、溶解,也不被腐蝕介質(zhì)所破壞、分解,不和腐蝕介質(zhì)發(fā)生有害的化學(xué)反應(yīng)。
二、透氣性和滲水性要小。
鋼鐵的大氣腐蝕需要有水分和氧的作用,否則其腐蝕速度可以忽略不計(jì)。涂漆鋼板的腐蝕,從本質(zhì)上講,是由于水和氧以相當(dāng)大的速度穿透涂膜到達(dá)金屬界面上造成的。
顯而易見,一種優(yōu)異的耐腐蝕涂膜的透氣性和滲水性應(yīng)盡可能地小。為此必須選擇透氣性小的成膜物質(zhì)和屏蔽作用大的涂料,并增加涂裝道數(shù),使涂層達(dá)到一定的厚度。
三、要求良好的附著力和一定的機(jī)械強(qiáng)度。
涂膜能否牢固地附著在金屬基體上,是其能否發(fā)揮防腐蝕作用的關(guān)鍵因素之一;除此之外,固化涂膜還應(yīng)具有一定的物理機(jī)械強(qiáng)度,以承受在工作條件下的應(yīng)力。
小結(jié)
金屬防腐蝕涂層是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要面對的技術(shù)問題及環(huán)境因素較為復(fù)雜。實(shí)際應(yīng)用中往往會(huì)出現(xiàn)這樣的情況,某涂料品種耐腐蝕性能很好,但對基材附著力和機(jī)械性能不佳而無法應(yīng)用。為了解決耐腐蝕性能和機(jī)械性能之間的矛盾,常常采用幾種涂料配合使用。
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