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解析有機無(wú)機富鋅涂料特點(diǎn)及應用領(lǐng)域

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2010-08-31 19:41:27 [收藏]

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        隨著(zhù)國內工業(yè)化進(jìn)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(jìn)，對于各種涂料的使用量也是越來(lái)越大，由其在工業(yè)涂裝領(lǐng)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(yōu)異的低成本重防腐涂料，應用領(lǐng)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(lèi)水工結構、發(fā)電廠(chǎng)的各類(lèi)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(lèi)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(chǎng)合的主導產(chǎn)品，并且具有良好的效果。

        解析有機無(wú)機富鋅涂料特點(diǎn)及應用領(lǐng)域

        何為有機無(wú)機富鋅涂料？

        富鋅涂料分為有無(wú)機富鋅涂料和無(wú)機富鋅涂料。有機富鋅涂料，是最為常用的是環(huán)氧富鋅涂料，常用環(huán)氧樹(shù)脂、氯化橡膠、乙烯基樹(shù)脂和聚氨酯樹(shù)脂為成膜基料，中聚酰胺固化環(huán)氧富鋅底漆是有機富鋅底漆中應用最大的品種。無(wú)機富鋅涂料分為有溶劑型和水性?xún)深?lèi)，溶劑型無(wú)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(fā)的同時(shí)正硅酸乙酯中的烷氧基吸收空氣中的水分并發(fā)生水解反應，交聯(lián)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(wǎng)狀高聚物涂膜的過(guò)程。水性無(wú)機富鋅涂料是由水性無(wú)機硅酸鹽(鈉、鉀、鋰)樹(shù)脂、鋅粉、助劑組成的雙組分涂料。水性無(wú)機富鋅涂料分為后固化型和自固化型兩種，后固化型無(wú)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M(jìn)gCl2水溶液)，施工較為復雜，漆膜較脆。目前市場(chǎng)上廣泛應用的是水性自固化無(wú)機富鋅涂料。

        有機無(wú)機富鋅涂料各自特點(diǎn)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(xié)會(huì )SSPCPaint-20中規定：有機富鋅涂料鋅粉占干膜質(zhì)量不少于77%，無(wú)機富鋅涂料鋅粉占干膜質(zhì)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(shù)脂的粘結性?xún)?yōu)于無(wú)機樹(shù)脂，這樣也為高含量鋅粉附著(zhù)提供了更好的保證。有機型涂料的防銹性能比無(wú)機型稍差，導電性、耐熱性、耐溶劑性不如無(wú)機型涂料，但施工性能好，對鋼材表面的處理質(zhì)量容忍度較大。同時(shí)環(huán)氧富鋅底漆與大多數涂料可以兼容，且配套涂層之間有著(zhù)協(xié)同作用，使配套涂層的壽命較單獨使用時(shí)提高1.5~2.4倍。其由鋅粉、有機樹(shù)脂和溶劑組成，因此劃分為有機富鋅涂料。此涂料的特點(diǎn)是鋅粉含量高，防腐蝕效果優(yōu)良。

        水性無(wú)機富鋅涂料綜合性能優(yōu)良，有很多優(yōu)勢，但在實(shí)際應用中也存在一些缺點(diǎn)：涂層的微觀(guān)多孔導致屏蔽性能較差、電化學(xué)極化率增大造成涂層過(guò)早失效、涂層較厚時(shí)有裂紋傾向、施工性能不如有機類(lèi)好，條件較為苛刻；高模數硅酸鹽涂料雖然防腐性能優(yōu)良，但粘度較高容易凝膠，穩定性差。特別是水性環(huán)氧樹(shù)脂涂料在成膜時(shí)，大部分水分蒸發(fā)后，環(huán)氧樹(shù)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(jìn)一步蒸發(fā)，分散相粒子開(kāi)始凝結，同時(shí)固化劑分子擴散到分散相粒子的界面及內部發(fā)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(jìn)行的不完全，不能形成均勻致密的涂膜，導致防腐性能變差?？傊?，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(wèn)題。

        無(wú)機富鋅涂料的應用領(lǐng)域解析

        1、無(wú)機富鋅涂料在船舶涂裝中應用：無(wú)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(lèi)場(chǎng)合的應用充分體現了無(wú)機富鋅涂料的優(yōu)異防腐蝕性能。無(wú)機富鋅涂料在船舶中的涂裝應用主要體現在三個(gè)方面：第一、用于水線(xiàn)以下船體。無(wú)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(zhì)，使船底與海水形成堿性環(huán)境，而海生物在堿性環(huán)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(wú)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(dòng)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(wú)機富鋅涂料特點(diǎn)及應用領(lǐng)域

        2、無(wú)機富鋅涂料在各類(lèi)儲罐上的應用：無(wú)機富鋅涂料可以用于各類(lèi)儲罐設備，例如原油儲罐、各類(lèi)化工原料儲罐、溶劑儲罐、煤氣和天然氣儲罐等。無(wú)機富鋅涂料作為防銹底漆應用于這些類(lèi)別的儲罐，除了能夠得到較好的防腐蝕效果外，由于無(wú)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(wú)機富鋅涂料應用于消防水儲罐、消防過(guò)濾水罐的防銹底漆，可在涂裝后的較長(cháng)時(shí)間內提供良好的防銹效果。

        3、無(wú)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(xué)者對橋梁鋼結構腐蝕產(chǎn)物的化學(xué)分析印證了可溶鹽的存在，可溶鹽的來(lái)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(jiàn)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(jìn)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(diǎn)蝕。

        4、無(wú)機富鋅涂料在耐高溫底涂料的應用：有機硅樹(shù)脂結構中含硅?氧鍵，涂膜具有良好的耐高溫性能，因其化學(xué)組分與含量的不同，涂膜耐熱性能自150～600℃不等，因價(jià)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(shí)投用，涂層中的樹(shù)脂結構可受熱而交聯(lián)，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(jīng)常處于時(shí)用時(shí)停狀況時(shí)，在工業(yè)大氣或多雨潮濕氣候環(huán)境中，因厚度過(guò)小，被涂裝物易過(guò)早產(chǎn)生銹蝕破壞。

        環(huán)氧富鋅涂料的應用領(lǐng)域

        1、環(huán)氧富鋅涂料在船閘閘門(mén)防腐補救中的應用：在船閘運行中，閘門(mén)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(huán)氧富鋅為底漆、2遍環(huán)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(jìn)行補救，能達到防止閘門(mén)腐蝕的效果。環(huán)氧富鋅底漆是以鋅粉為填料，固體環(huán)氧樹(shù)脂為基料，以聚酰胺樹(shù)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(huán)氧底漆，其中鋅粉在涂料中的質(zhì)量分數要超過(guò)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(shí)鋅的電位比鋼鐵的電位低，因此涂料膜中的鋅為陽(yáng)極，先受到腐蝕，基材鋼鐵為陰極，受到保護。而鋅作為犧牲陽(yáng)極形成的氧化產(chǎn)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(wú)機富鋅涂料特點(diǎn)及應用領(lǐng)域

        2、環(huán)氧富鋅涂料的鋼材表面的應用：環(huán)氧富鋅底漆0TT(Barrier)是一種高含鋅量的雙組份環(huán)氧富鋅底漆，可廣泛用于經(jīng)過(guò)噴砂清理的鋼材表面。環(huán)氧富鋅底漆0TT(Barrier)與高性能涂層體系配套使用，可進(jìn)一步提高防腐蝕性能。在涂層配套體系中，環(huán)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(shí)間會(huì )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(diǎn)溫度3°C以上，溫度和相對濕度的測量必須在靠近作業(yè)點(diǎn)附近的底材處進(jìn)行。在非敞開(kāi)空間內涂裝時(shí)，應具有良好的通風(fēng)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(guān)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(shí)的涂料科技工藝水平發(fā)展情況而制定的，等效采用了日本工業(yè)標準JISK5552?1991《富鋅底漆》。主要的技術(shù)差異是：根據我國涂料行業(yè)的習慣，修改了一些術(shù)語(yǔ)、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(gè)標準規范了富鋅底漆的分類(lèi)、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(huán)氧樹(shù)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(yǔ)：水性無(wú)機富鋅涂料因其硅酸鹽粘結劑在與鋅粉反應的同時(shí)還與基材鋼鐵反應，系化學(xué)鍵相結合，其耐蝕性，作為重防腐涂料的使用壽命，大大優(yōu)于環(huán)氧富鋅涂料。水性無(wú)機富鋅涂膜的耐熱性、耐有機溶劑性、導電性均優(yōu)于環(huán)氧富鋅涂膜，因而更適合作為各類(lèi)油品儲罐的內防腐涂料。顯然，水性無(wú)機富鋅涂料的環(huán)保安全性能大大優(yōu)于環(huán)氧富鋅涂料。隨著(zhù)環(huán)境保護愈來(lái)愈受到全世界的關(guān)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(huán)保意識也日益增強，盡量采用質(zhì)高又環(huán)保的產(chǎn)品已成為人們的共識，水性無(wú)機富鋅涂料代替環(huán)氧富鋅涂料已成為一種趨勢。
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