重防腐涂料知识全概括资料

重防腐涂料知识全概括产品简介：英文名称为heavy-duty coating，指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。

一般来说，中防腐涂料在海洋条件下，一般可使用10年以上；而在酸、碱、盐及溶剂介质中，并有一定温度的条件下，一般可使用5年以上。

重防腐涂料与涂装技术的发展是与现代工业技术的发展密切相关的，涉及多种科学的发展，如材料学、服饰理论、表面处理、新型合成材料、颜料与填料、特种助剂、环境科学、现代测试技术及现代涂装技术等。

主要成分：a. 成膜物质：对金属釉良好的附着力，有良好的物理—机械性能，对各种介质（化工气体、酸、碱、盐和溶剂）有优良的耐蚀性，能有效地抵制各种介质对涂层的渗透，能在各种条件下进行方便的施工并达到对涂层厚度和涂层结构的设计要求。

目前，在重防腐涂料中较常使用的树脂主要有环氧树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶树脂、聚氨酯、氟碳树脂、聚硅氧烷等。

b. 填料：主要选择耐酸碱、耐化学介质腐蚀的硅盐类，如滑石粉、硅藻土、石英粉等。

c. 颜料：颜料选择耐化学介质优良的钛白粉、酞菁蓝、氧化铁红、炭黑、氧化铬绿、导电炭黑等。

机理：一、成膜剂的作用在采用防腐涂料进行防腐时，防腐涂料能够起到增强极化的作用，这种作用主要是靠防锈颜料来实现的，而增大防腐涂层内部电阻主要决定于防腐涂料中的树脂（成膜剂）的种类。

支配腐蚀环境中防腐涂层电阻大小的是水、氧、电解质及其它有害物质对防腐涂层的透过率。

但是防腐涂层表面往往存在许多肉眼看不到的微小针孔，由于这些针孔的存在，外部的腐蚀性物质还是会渗入防腐涂层内部与底金属发生反应引起金属腐蚀。

因此必须增加防腐涂层的层数，是针孔减少到最低限度，才能起到防腐作用。

不同的树脂（成膜剂）产生的针孔数量不同，防腐效果也不同。

一般来说，合成树脂、天然树脂或纤维素、天然橡胶的衍生物等作为成膜剂的涂层笔油性防腐涂料的防腐涂层产生的针孔要少，有较好的防腐效果。

二、防锈颜料的作用用于防腐涂料的防锈颜料的种类较多，其常见有以下几种：1) 与成膜剂起反应形成致密的防腐涂层；2) 颜料是碱性物质，溶于水则形成碱性环境；3) 水溶性的成分到达金属表面是表面钝化；4) 与酸性物质反应使其失去腐蚀能力；5) 水溶性成分或与成膜剂的反应生成物在水中溶解变为防腐成分等。

防锈颜料的上述防腐作用通常是同时存在的，其防腐机理包括物理的、化学的、电化学的三个方面。

1) 物理防腐作用。

适当配以与油性成膜剂起反应的颜料可以得到致密的防腐涂层是物理的防腐作用加强。

2) 化学防腐作用。

当有害的酸性碱性物质渗入防腐涂层时，能起中和作用变为无害物质，这也是有效地防腐方法。

3) 电化学防腐作用。

从涂层的针孔渗入的水分和氧通过防腐涂层时，与分散在防腐涂层中的防锈颜料反应形成防腐离子。

这种还有防腐离子的湿气到达金属表面，是钢铁表面钝化（使电位上升），防止铁离子的溶出，铬酸盐类颜料就具有这种特性。

或者利用电极电位比钢铁低的金属来保护钢铁。

应用范围：①新兴海洋工程：海上举措措施、海岸及海湾构造物、海上石油平台；②现代交通运输：高速公路护栏、桥梁、船艇、集装箱、火车及铁道举措措施、汽车、机场举措措施；③能源产业：水工设备、水罐、石油精制设备、石油贮存设备(油管、油罐)、输变电设备、核电、煤矿；④大型产业企业：造纸设备、医药设备、食物化工设备、金属容器内外壁、化工、钢铁、石化厂的管道、贮槽、矿山冶炼、水泥厂设备、有侵蚀介质的地面、墙壁水泥构件；⑤市政举措措施：煤气管道及其举措措施(如煤气柜)、自然气管道、饮水举措措施、垃圾处理设备等。

特点：主要品种：重防腐工程一般采用复合涂层，分为底漆、中间漆和面漆。

底漆主要有车间底漆、磷化底漆、磷酸锌环氧底漆以及富锌底漆；中间漆主要有环氧封闭漆和厚浆型环氧中间漆等；面漆主要有中、低档的有醇酸漆、丙烯酸漆、氯化橡胶漆；高档品种有聚氨酯面漆、氟碳面漆及聚硅氧烷面漆等。

一、常用底漆主要作用是：防腐蚀、确保涂层与底材的附着力并为后继涂层——中间漆或面漆提供良好的附着基础。

a. 车间底漆又称钢材预处理底漆或保养底漆，这是一种工序间临时防护漆。

主要应用于刚才喷砂后的一次表面处理阶段，对钢材在焊接与切割、弯曲与成型阶段起临时保护作用，其户外保护期为3—9个月。

该底漆一般为可焊接底漆，在结构组装完成后，通常需要重新喷砂，去除车间底漆，并及时喷涂配套底漆。

正由于车间底漆的临时保护作用，大大减少了在组装后二次除锈的工作量，有利于后续配套涂层的涂装。

b. 磷化底漆又称洗涤底漆或蚀刻底漆。

磷化底漆通常由磷酸、聚乙烯缩丁醇、四碱式锌黄以及填料和醇类溶剂组成。

通过磷酸的时刻作用，磷化底漆可与许多不宜进行彻底表面处理的底材结合，形成附着优良的涂层；同时四碱式锌黄可以结合生成铬酸铁覆盖在钢铁表面，使金属表面钝化。

一方面保证了磷化底漆与底材的结合力；另一方面起到较好的防锈蚀性能。

c. 磷酸锌底漆顾名思义是以磷酸锌为主要防锈颜料的底漆。

磷酸锌也是一种优良的缓蚀颜料。

磷酸锌通过气本身包含的结晶水以及环境或底材表面的微量水逐渐水解，生成氢氧化锌和二代磷酸盐离子。

这些水解产物形成附着和阻蚀络合物，可是金属表面磷化，形成在阳极范围内特别有效地保护层，白色凝胶状氢氧化锌和底材具有良好的附着力。

d. 富锌底漆是一种高效的防腐涂料，其防腐机理是基于金属锌粉对钢材表面的阴极保护作用。

金属锌的电化学活性比铁更活泼，因此，当锌粉足量时，即在钢铁表面形成一层锌粉膜，并与钢铁表面紧密接触，在腐蚀介质的作用下，便组成锌-铁腐蚀电池，锌为阳极“自我牺牲”被腐蚀，而钢铁作为阴极则受到保护。

二、中间漆a. 云母氧化铁环氧漆云母氧化铁环氧漆的主要成分是α-三氧化二铁，其结晶体呈片状或平板状六角形，有较大的径厚比，径长从几十微米到100μm，厚度仅数微米到数十微米；这些片状粒子在涂膜中交叉排列，层层叠叠，切断了外界腐蚀性介质向涂层的通道——毛细孔，从而形成了独特的屏蔽结构，具有极优的抗介质渗透性，耐酸、耐碱、耐热、耐磨。

广泛应用于钢结构桥梁、大型油罐、电站钢结构等户外防护涂层中间漆。

b. 玻璃鳞片涂料是以耐蚀树脂为主要成膜物质，以薄片状的玻璃鳞片为骨料，再加上各种添加剂组成的厚浆型涂料。

常用耐蚀树脂主要是热固性树脂，如乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂基聚氨酯树脂等。

目前，在重防腐涂装中应用较多的是玻璃鳞片环氧树脂漆。

三、面漆a. 醇酸树脂涂料醇酸树脂是用油料、多元醇、多元酸制备而成的一种聚酯。

醇酸树脂漆的性能与脂肪酸含量有很大的关系，按油度可以分为短油度、中油度和长油度三类。

b. 氯化橡胶涂料氯化橡胶是天然橡胶或合成的聚异戊二烯橡胶在氯仿或四氯化碳中于80—100℃氯化而成。

c. 丙烯酸涂料丙烯酸树脂通常以丙烯酸酯或/和甲基丙烯酸酯，以及苯乙烯为主的乙烯系单体共聚而成。

丙烯酸树脂的主链是碳—碳键，对光、热、酸和碱十分稳定，用它制成的漆膜具有优异的户外耐候性能，保光、保色性好。

它的侧链可以是各种基团，通过侧链基团的选择，可以调节丙烯酸树脂的混溶性及可交联性能。

d. 聚氨酯涂料聚氨酯涂料可以分成单组分和双组分两大类。

单组分聚氨酯涂料包括聚酯油、氨基醇酸树脂、湿固化聚氨酯和封闭型聚氨酯等。

聚酯油和氨基醇酸树脂具有较好耐碱性、耐水性等化学耐性以及较好的透干性，因此通常它们作为助树脂用于其他涂料品种中。

湿固化聚氨酯涂料则利用—NCO基团，在环境湿度下与空气中的水分反应生成脲键固化成膜。

它既有聚氨酯涂料的优良性能，也具有较好的机械耐磨性，同时又有单组分涂料施工方便的特点。

但其干燥速率受空气中湿度影响较大。

在冬季低温和低湿环境下，反应缓慢；另外成膜固化时会产生许多CO2，不宜高厚膜化。

e. 封闭型涂料是预先使用苯酚或其他官能团的含活泼氢原子的物质将异氰酸酯封闭，在使用时通过高温使用前两者分离，封闭剂挥发，异氰酸酯则继续与多羟基树脂聚合成膜。

f. 氟碳涂料目前，用于制漆的氟碳树脂品种有十几种。

但应用在重防腐涂装的，大多是采用氟乙烯-烃基乙烯基醚共聚物为主要成膜物质的新型氟碳树脂涂料。

FEVE是一种由氟烯烃结构单元与不同的烃基乙烯基醚结构单元交替排列而成的非晶态聚合物。

g. 聚硅氧烷涂料一般来说，无机物具有较好的耐化学性；有机物则具有较好的物理性能。

将有机物引入无机物以达到最佳的产品特性是长久以来涂料工作者的重要研究课题。

最初，是将两种树脂直接混合的方式，但由于混溶性等诸多的问题，无法达到令人满意的效果。

有机-无机混接技术，即利用无机树脂改性的有机树脂交联聚合，从而使两种材料形成共享一个化学键的聚合体网络。

混接技术主要包括以下四个方面的内容：有机基体、无机基体、互传网络和真接枝。

h. 环氧沥青涂料用于制造沥青涂料的沥青树脂主要有三种来源：天然沥青、石油沥青基煤焦油沥青。

比较三者的耐水性和防腐性，煤焦油沥青更为突出，在防腐涂料中应用最多。

并且多以环氧树脂改性成一种双组份聚酰胺固化的环氧煤焦油沥青涂料，可自作底漆，实施“底-面合一”涂装工艺。

i. 防静电涂料液体石油产品才流动、过滤、混合、搅拌、加注、抽提等状况下，会因摩擦而产生静电荷，特别是轻质油类。

当产生静电荷速率达预期导出速率时，就会形成静电荷的积聚，电压不断高升，并在尖端放电。

当积聚的静电荷放电能量处于可燃油品蒸汽与空气的混合物爆炸极限范围内时，随时可能发生静电起火、爆炸危害。

j. 耐高温涂料一般金属在高温下表面都会被氧化，造成金属的损耗；还会造成金属中合金的贫化，影响金属质量和力学性能。

耐高温涂料时防止高温设备表面产生高温氧化的最为有效地防护措施之一。

耐高温涂料一般要满足下列基本要求：a) 漆膜结构致密，完整无孔，腐蚀介质不易透过；b) 与底层金属有很强的结合力；c) 高强度，耐磨、耐腐蚀以及耐高温；d) 均匀分布，和基体热熔性好。

目前常用的耐高温涂料主要分为无机涂料和有机涂料两种。

无机耐高温涂料中应用最为广泛的是无机硅酸锌涂料。

金属锌粉的熔点约为420℃，900℃以上会汽化，以锌为原料的涂料可以抵抗40℃的高温；同时无机硅酸锌涂料具有优异的阴极保护功能，因此它是一种防腐性能优异的耐高温涂料。

有机耐高温涂料中最为普遍的是有机硅耐高温涂料，也称聚硅氧烷耐高温涂料。

有机硅耐高温涂料的优越性能来源于有机硅树脂中的无机结构Si—O—Si键，它具有良好的热稳定性和耐高温氧化性。

而有机硅树脂中的有机基团——硅烷醇基团为疏水基团，赋予了涂料良好的耐水性；同时有机基团的引入，也使有机硅树脂可以溶于甲苯、二甲苯等芳香族溶剂及酮类溶剂，为制备涂料提供了可能性。

因此有机硅耐高温涂料具有无极和有机聚合物的双重性能，具有优良的介电性和耐高温性，耐水、耐潮、耐候性能好。