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      1. 技術動態

          

        低表面處理涂料技術現狀及發展趨勢

        發布日期:2010-08-05


        3 低表面處理涂料技術的基本類型

            傳統的高VOC溶劑型低表面處理涂料(俗稱“帶銹涂料”)的開發較早,早在上世紀七十年代,國內外就開發出了一系列該類涂料。歸納起來大體可分為四類[3,4]:滲透型、穩定型、轉化型,以及近年來新出現的功能型低表面處理涂料。

        3.1 轉化型低表面處理涂料

            也叫反應型帶銹涂料。這類涂料中,不含成膜物質則被稱為銹蝕轉化劑,由于沒有成膜物質,所以還需要另外加上底漆;如含有成膜物質則稱為銹蝕轉化底漆。銹蝕轉化劑不是涂料,只是和銹層惰性化后,使在其之上的底漆發揮出保護作用。
        銹蝕轉化底漆,由于含有成膜物質,既能使銹蝕轉化成惰性物質,又能封閉銹蝕與外界隔絕,是一種使銹蝕層成為堅實的惰性的并能良好的附著于鋼鐵表面的涂料。該類涂料的主要機理是依靠涂料中的銹蝕轉化劑把活潑的鐵銹轉化為無害或具有一定保護作用的絡合物或鰲合物而達到帶銹涂裝的目的。轉化型帶銹涂料一般都采用磷酸——丹寧酸,使銹層轉化成不溶性穩定的磷酸鐵、丹寧酸鐵鹽,而起到保護作用,但酸的使用量難以掌握,如磷酸過量就會促進腐蝕,其后患無窮。同時轉化型帶銹涂料含有較少的成膜物質,使用時最好要與其它底漆配合,即在涂裝轉化型帶銹涂料之后,再涂以其它底漆,否則效果極差。因此,轉化型帶銹涂料的使用務必慎重。而國內早期開發的低表面處理涂料大多屬于該類型涂料。轉化型低表面處理涂料通常不能單獨使用以保證長效防腐,通常還需要涂上面漆。

        3.2 穩定型低表面處理涂料

            穩定型低表面處理涂料的基本原理主要是依靠涂料中樹脂的反應基團、活性顏料與銹層中活潑有害的成分的反應,生成穩定的抑制化合物,從而使整個銹層成為涂料中穩定型的具有保護性的填料成分。典型的穩定型帶銹涂料采用鉻酸鹽、磷酸鹽等活性混合顏料,它們水解而產生相應得鉻酸根和磷酸根,形成雜多酸。該雜多酸與銹層內活潑的鐵銹酸FeOOH生成雜多酸類的絡合物,從而對鐵銹起穩定作用。使用最多的活性顏料包括:鉻酸鋅、鉻酸鋇、鉻酸鈣、氧化鋅、磷酸鋅、三聚磷酸鋁、有機氮堿鉻酸鹽,有的配方還添加亞硝酸鈉,也有資料認為加入鉻酸鍶是必要的。鉻酸鹽顏料水解生成陰離子,有機氮堿鉻酸鹽水解后可生成氮堿離子基團。兩者均由吸收活性鐵酸銹的作用。氧化鋅調整pH值,鋇、鈣離子與環境中的二氧化硫生成的酸根結合為難溶的鹽,這些綜合作用使鐵銹趨于穩定。

        3.3 滲透型低表面處理涂料

            滲透型低表面處理涂料的基本原理是采用滲透性強的樹脂作為漆基,借助于滲透劑、極性溶劑的配合,使涂料具有良好的滲透性,從而可以浸潤和滲透鋼鐵表面銹層并把銹層封閉。它可有效地將銹蝕和外界腐蝕因子隔絕,增強銹蝕層與鋼板、銹蝕層與涂層、涂層與鋼板間的附著力。

        3.4 功能型低表面處理涂料

            近年來,開發的新型低表面處理涂料結合了轉化型、穩定型、滲透型的特點,同時對樹脂結構有了進一步的改進,基料中含有能與銹層中殘存的水反應的樹脂,有效地除去并利用腐蝕因素。如采用用酮亞胺作潛固化劑,更能使涂料滲透,增加進入銹蝕層的深度,同時酮亞胺能與存在于銹層中的水分迅速起反應,分解成為環氧樹脂真溶劑的酮和作為固化劑的一級胺。一級胺再與環氧樹脂進行充分的反應,使環氧樹脂很好的滲透到銹層中,形成對外部腐蝕介質有很強覆蓋能力的高交聯涂膜,并把銹層固定,而且在環氧樹脂的固化反應中生成的酮類與有機溶劑和銹層中的水分一起揮發掉,不產生氣泡,從而發揮了優異的防蝕性能。
            某些功能型低表面處理涂料具有帶油涂裝的功能[5]。由于油分子基本上是烷烴類有機物,化學性質比較穩定,常溫下很難發生化學反應而清除,因此只能采用“相似相溶”原理對其進行處理,即采用與油能起絡合乳化作用的基料和添加劑、固化劑將其從鋼板上剝離下來,作為增塑劑混在涂層中。而與油分子具有較好混容性的易揮發溶劑在揮發過程中也可帶走一部分油分子。常用的材料有OP系列表面活性劑,磺酸鹽和硫酸鹽類表面活性劑、ZH-1、CD32溶油性環氧固化劑、腰果殼油改性環氧固化劑等。

        4 低表面處理涂料技術的發展趨勢

            由于對生存環境要求的提高,環保意識的加強和深入,社會上迫切需要低公害或無公害的低表面處理涂料,同時人們對低表面處理涂料的防腐性能也提出了更高的要求。在這種情況下。國內外加強了對厚漿型長效防腐低表面處理涂料與水性低表面處理涂料的研究與應用。
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