環(huán)氧防腐漆之腐蝕性
導(dǎo)讀：環(huán)氧防腐漆之腐蝕性:是能源損失、材料浪費(fèi)的主要原因。據(jù)報(bào)道，每年因腐蝕造成了全球1/5的能源和4.2···
環(huán)氧防腐漆之腐蝕性:是能源損失、材料浪費(fèi)的主要原因。據(jù)報(bào)道，每年因腐蝕造成了全球1/5的能源和4.2%的GNP損失，在美國(guó)每年因?yàn)楦g造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1千多億美元。而避免材料腐蝕的常用的方式就是使用保護(hù)層或涂刷涂料。由于環(huán)氧樹(shù)脂含環(huán)氧基等特殊結(jié)構(gòu)，其附著力強(qiáng)、耐腐蝕性能好，故而在涂料中使用的防腐性能優(yōu)越，因此其被廣泛的應(yīng)用于水性防腐涂料中的制備。水性環(huán)氧防腐涂料的基料主要由疏水性的環(huán)氧樹(shù)脂和親水性的胺類固化劑雙組分組成。其中環(huán)氧樹(shù)脂的乳化、環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑的配比及其相容性直接影響著涂料的防腐性能。而新型水性防腐涂料的制備中，主要是對(duì)基料和顏填料的特性進(jìn)行考慮使其有效的應(yīng)用于涂料。
1基料在涂料中的防腐機(jī)理及研究現(xiàn)狀基料在涂料中作為主要的成膜物質(zhì)，對(duì)金屬的防護(hù)機(jī)理主要有： (1)對(duì)腐蝕介質(zhì)的物理屏蔽通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑間發(fā)生交聯(lián)作用形成三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高涂層的致密度，減少涂層的空隙，阻止或抑制氧氣、水、電解質(zhì)離子等透過(guò)涂膜，形成一種機(jī)械屏蔽。這種屏蔽作用使基體與腐蝕介質(zhì)隔離，阻斷了腐蝕電池的通路，進(jìn)而降低了腐蝕介質(zhì)向涂層與基材界面擴(kuò)散，防止了腐蝕電池的形成而抑制了腐蝕活動(dòng)的進(jìn)行。
(2)漆膜的電阻效應(yīng)涂層的成膜物質(zhì)大多為高分子有機(jī)化合物，其絕緣性好，具有很高的電阻，能妨礙陽(yáng)極或陰極與溶液間的離子的移動(dòng)，在腐蝕電池的溶液中起到了介入高電阻的效應(yīng)。
(3)附著力環(huán)氧組分的涂層與金屬間有很強(qiáng)的附著力，使涂層的屏蔽作用的有效性增強(qiáng)，進(jìn)而減緩腐蝕到達(dá)基材的速率，從而起到增強(qiáng)防腐能力的作用。近年來(lái)，水性環(huán)氧涂料在固化過(guò)程中殘留在涂層中的親水性乳化劑和交聯(lián)劑影響涂料的耐化學(xué)腐蝕性能，對(duì)于水性環(huán)氧涂料的研究許多學(xué)者重點(diǎn)集中在采用各種方法對(duì)基料進(jìn)行改性、優(yōu)化配方和改善制備工藝條件，其中改性后的樹(shù)脂乳液或固化劑使涂料的附著力和防腐等性能得到了顯著的提高
目前市場(chǎng)上使用較多的水性環(huán)氧涂料主要是離子型的，由于該體系中存在著離子，使得水性環(huán)氧涂料易受環(huán)境pH值的影響而導(dǎo)致儲(chǔ)存穩(wěn)定不好，且易腐蝕基材。因此研究和開(kāi)發(fā)非離子型水性環(huán)氧涂料是環(huán)氧涂料的發(fā)展趨勢(shì)。鄒海良等以低分子量親水性的乙二醇二縮水甘油醚、十八胺為反應(yīng)原料制備出了一種具有表面活性的自乳化非離子型水性環(huán)氧固化劑。其制備成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、乳化效果好、粘度較低。當(dāng)脂肪胺是三乙烯四胺(TETA)、含水量為30%～40%、胺氫與環(huán)氧摩爾比為0.8∶1～1.2∶1、固化溫度在30～50℃時(shí)，用該固化劑制備的水性環(huán)氧涂料涂膜性能優(yōu)異，且達(dá)到了國(guó)內(nèi)外水性環(huán)氧涂料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，實(shí)用價(jià)值高。席發(fā)臣等合成了一種陰離子-非離子復(fù)合型反應(yīng)型水性環(huán)氧乳化劑，在其中引入雙酚A鏈段、羧基、環(huán)氧基，增強(qiáng)了其的乳化能力，且自身可參與固化反應(yīng)，消除了該組分對(duì)水性環(huán)氧防腐涂料耐水性能的影響。用該乳化劑制得的水性環(huán)氧乳液粒徑小，涂膜的固化程度高，涂層更加致密，制備的涂料的防腐性能較好。
2顏料在涂料中的防腐機(jī)理及研究現(xiàn)狀環(huán)氧體系涂料中的顏料對(duì)金屬基材主要有物理和化學(xué)兩方面的防護(hù)效應(yīng)：
(1)對(duì)腐蝕介質(zhì)的物理屏蔽作用玻璃鱗片、云母鱗片等片層結(jié)構(gòu)的的屏蔽性顏填料具有化學(xué)惰性、低透水性和強(qiáng)抗磨損特性，其能夠在涂層中平行排列，而這種排列結(jié)構(gòu)使水、氧氣、電解質(zhì)等腐蝕介質(zhì)在涂層中的擴(kuò)散路徑變得更為曲折且擴(kuò)散到基材所需的時(shí)間更長(zhǎng)，阻止基材表面與腐蝕介質(zhì)直接接觸，避免了表面發(fā)生化學(xué)的或者電化學(xué)反應(yīng)，從而防止形成腐蝕電池或抑制其的腐蝕活動(dòng)。
(2)顏料的緩蝕和鈍化作用磷酸鋅、氧化鐵紅等活性顏料是防腐涂料的重要組成部分。此類活性顏料與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成鈍化膜，改變金屬表面性能，使得腐蝕電池產(chǎn)生電極極化，降低腐蝕電池的電化學(xué)反應(yīng)速率從而對(duì)金屬的腐蝕起到有效的緩蝕與鈍化作用，能有效的改善水性環(huán)氧涂料的附著力、吸水率、起泡行為和界面保護(hù)作用，從而增強(qiáng)防腐性能。
(3)陰極保護(hù)作用鋅粉等金屬粉有很好的化學(xué)活性，當(dāng)在涂料中添加大量的鋅粉等金屬粉作為陽(yáng)極時(shí)，涂層的電極電位相對(duì)于要保護(hù)的金屬基材更負(fù)，此類活性顏料能在腐蝕電池中作為陽(yáng)極首先被反應(yīng)而犧牲，使得金屬基材作為陰極而得到了保護(hù)。環(huán)氧漆廠家研究了不同比例的云母氧化鐵/鋁顏填料對(duì)環(huán)氧體系涂料防腐性能的影響。通過(guò)EIS、SEM等測(cè)試手段發(fā)現(xiàn)：只含有鋁的涂料的性能比純?cè)颇秆趸F的防腐涂料的性能好，而使用云母氧化鐵和鋁顏料的涂層的抗剝離性要好很多，當(dāng)云母氧化鐵和鋁的含量分別為10%、90%時(shí)，涂料的防腐性能俱佳，原因是鋁粒子比云母氧化鐵更容易與OH-離子反應(yīng)形成氫氧化鋁的沉淀，且鋁粒子能夠降低電解質(zhì)pH，從而提高涂層的防腐性能。
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