防锈颜料的应用研究
环保型磷酸盐防锈颜料在集装箱箱底涂料中的应用
环保型磷酸盐防锈颜料在集装箱箱底涂料中的应用环保型磷酸盐防锈颜料在集装箱箱底涂料中的应用时间:2012-04-03 22:33来源:未知作者:陈东初刘娅莉郑家焱点击: 146 次通过浸泡试验与盐雾试验,对比研究了磷酸盐防锈颜料(复合磷酸锌、三聚磷酸铝、改性三聚磷酸铝) 与传统防锈颜料(四盐基锌黄、云母氧化铁) 在特定体系中的耐蚀性能。
环保型磷酸盐防锈颜料在集装箱箱底涂料中的应用陈东初1 ,刘娅莉2 ,郑家焱木1(1. 华中科技大学化学系,湖北武汉430074 ;2. 湖南大学化学化工学院,湖南长沙410082)0 引言集装箱底涂料是一种高性能涂料,一方面其必须具有良好的机械性能,在装卸、搬运过程中涂膜能经受冲撞、摩擦、振动而不破裂变形,另一方面,作为一种重防腐蚀涂料,涂层的箱体在世界范围内运输过程中要经历气候、温差等恶劣环境变化,集装箱箱底涂料还必须具有优异的耐蚀性能,不被所接触的腐蚀介质(如海水、酸、碱、盐及其它化学药品) 溶解溶胀或腐蚀破坏。
防腐蚀涂料常采用添加防锈颜料的方法来提高涂层耐蚀性,防锈颜料可分为屏蔽型、稳定型、转化型[1 ] 。
目前含铅的红丹、含铬酸根的四盐基锌黄等防锈颜料已获得了广泛的应用,但是这些颜料会对环境产生污染的副作用,因此环保型的防锈颜料如磷酸盐、云母氧化铁、玻璃鳞片、不锈钢鳞片、离子交换型颜料受到了越来越多的关注。
通过常规的浸泡试验和盐雾试验,对磷酸盐型防锈颜料和四盐基锌黄、云母化铁在本体系中的耐蚀性进行了对比研究。
1 实验药品及检测方法和设备1. 1 实验药品NaCl 化学纯(GB625 - 77) ,H2 SO4 化学纯( GB629- 79) ,NaOH 化学纯(GB1266 - 77) ,云母、氧化锌、石英、氧化铁黑、复合磷酸锌、三聚磷酸铝、改性三聚磷酸铝、四盐基锌黄(湖南造漆厂提供) ,去离子水(自制) 集装箱箱底涂料( 自制) , 钢板( GB708 - 65) 50mm ×120mm ×(0. 45~0. 55)mm(自备) 。
环境友好型防锈颜料的研究进展及发展展望
()亚磷 酸 盐 3
酸根等 。其改性侧重在防锈颜料的离子组成特别是构成离 子的种 类和含 量及产 品的p 、溶解性 、 电导率、吸油量、 H
中在三聚磷 酸铝的改性上 。主要 品种有 :K w ie 8 ,标 离子吸 附于金 属表 面并 与亚铁离 子形成复合物 ,在 空气 中 - ht 2 准级 ,用锌离子和硅酸盐离子 改性 ,供溶 剂型底 漆用 ,在 氧气 的作 用下亚铁 离子转变为三价铁离子 ,在金属表面形 醇 酸或 环氧 基料 中有很好 的防锈 性能 ;K w ie 1 5 - ht ,用 0 统 以及 低 固体分 和高 固体分 系统 ;K w ie 8 S - ht 4 ,对锌 化 合物做 了专 门的处理 ,以便供 水性底漆使用 ,作为 四盐基 铬 酸锌 的代 用品。K w ie - ht 的产 品很 多 ,这里不一 一列举 , 用1 了。而德国 的H u ah a 0 e bc  ̄@针对 三聚磷酸 铝改性 的 产品则包括 :H U O H SZ P ̄ E C PO A P 改性三聚磷酸铝 ,该产 品适 用于不 同的树脂体 系 ;H U O H SS P ̄S改性 三聚 E C P O A P r
4 也都是有机 包覆改性 的。另外 一种包覆改性 一般称为 1 0 混合相 或包核 颜料 ,即把活 性成分 固定 在硅酸 钙核 的表 面 ,把 p 调到近 于中性 ,这样的颜料具有相对普遍 的适用 H
和硼酸盐 配合使用的 目的是促使水解更 易于 发生 ,因为水 性 ,该种改性方法很 常见 ,很 多公 司的产品都是采用该种 解过程 是磷 酸锌 类防锈颜料具有有效性 的前提之一 , ao 改性方法 的。H lx A O Z 一 9 、H L X3 、H L X H lx ao 的H LX S P 3 1 A O 1 0 A O
防锈涂料研究报告
防锈涂料研究报告一、研究背景防锈涂料,是应用于金属防护领域中的一种涂料。
它可以有效地阻止金属材料的锈蚀,延长其使用寿命,对相关行业的发展和生产具有重要的作用。
目前市场上已有很多种不同类型的防锈涂料,但是随着相关行业的不断发展和技术进步,我们需要不断更新和研究更为先进、效果更好的涂料种类。
二、研究内容本次研究旨在探究几种不同类型的防锈涂料的性能差异及其应用范围,以及分析目前市场上的最新发展趋势。
三、研究方法本次研究采用实验分析和文献调研相结合的方法进行,主要分为以下几步:1. 选取不同类型的防锈涂料进行实验,对其在模拟环境中防锈效果进行评估。
2. 通过对市场上最新的防锈涂料种类进行了解和调研,分析其性能优劣和应用领域。
3. 将实验和调研结果进行综合分析,总结出涂料种类的优缺点以及未来发展趋势。
四、研究结果通过实验和文献调研,我们得出了以下结论:1. 传统型有机防锈涂料这种防锈涂料是应用比较普遍的一种,具有涂敷性好、干燥快、存储期长等优点,但是它的抗腐蚀性能较差,只适用于一些常温常压下的环境。
2. 焊接前用防锈剂这种涂料适用于需要提前对某些金属材料进行防锈处理的环境,通过涂抹到金属材料表面可以避免在焊接过程中因高温氧化而导致的锈蚀。
但是由于其使用范围较窄,限制了其开发和应用。
这是近年来涂料行业发展的新型防锈涂料,由于其成分为无机物质,因此抗腐蚀性能较好,而且因无机物质的特性,该涂料具有耐高温、硬质、耐磨、不易剥落等优点。
但相应的缺陷是施工难度大、不易配制等,因此也需要不断的研究和改进。
通过以上结果分析,我们可以看出不同类型的防锈涂料各有优势和缺陷,通过对其特性进行尽可能详细的了解,并结合实际情况对不同类型的涂料进行搭配使用和开发,可以达到更为理想的防锈效果。
五、结论1. 不同类型的防锈涂料各有优劣,应根据实际需要进行选择和搭配使用。
2. 无机防锈涂料是防锈涂料的未来发展方向,但目前存在的问题需要不断进行研究和改进。
片状金属颜料及其在防腐涂层中的应用研究进展
片状金属颜料及其在防腐涂层中的应用研究进展摘要:综述了片状锌粉、铝粉、锌铝合金粉和不锈钢粉等鳞片状金属颜料的研究进展,介绍了这些金属颜料在防腐涂层中的应用现状和发展方向。
关键词:片状金属颜料;防腐涂层;达克罗0 前言腐蚀是金属设备最具破坏力的因素,每年全球由于腐蚀所造成的损失巨大。
因金属器件腐蚀而造成大量设备的报废,由此而导致的停工停产、环境污染、资源浪费等损失更是无法估量。
据统计,我国每年因腐蚀所造成的直接经济损失高达8000亿元,占GDP的3%左右[1]。
在各种防腐手段中,表面涂覆由于具有实用性强,可定期对基材进行后处理并可同时实现保护与装饰效果等优点得到了最为广泛的应用。
金属的防腐涂层通常通过防腐蚀涂料的涂装实现,防腐蚀涂料中起防腐作用的主要是防腐颜料,在涂层中起钝化和遮蔽作用,以阻隔腐蚀介质和金属基体的接触。
传统的防腐颜料有磷酸盐颜料、钼酸盐颜料、锌粉、云母片等。
为了提高防腐蚀涂层的耐腐蚀性能,人们开发了一类具有片状结构的金属颜料。
片状金属颜料是一类具有较大径厚比的微小鳞片状金属粉末,目前已得到商业化应用的包括片状锌粉、片状铝粉、片状锌铝合金粉和片状不锈钢粉,当这些鳞片状金属粉末被调入成膜物涂装成膜时,金属鳞片与基材表面平行,多层排列,互相遮掩,形成层层屏障,可有效阻止外界有害气体或液体在涂层中的渗透,保护金属基材不被腐蚀;同时片状锌粉、片状铝粉、片状锌铝合金粉由于具有比铁负的电极电位差,当涂层发生电化学腐蚀时,金属颜料会先于钢铁基材发生腐蚀,从而起到电化学防护的作用。
近年来,由于片状金属颜料良好的防腐蚀效果,受到了发达国家的普遍重视。
以片状金属颜料为主要防腐基料的Daeromet(达克罗)和Geomet(交美特)防腐涂层以其高效防腐、基体无氢脆、耐高温等特性已广泛应用于汽车零部件、电子电气元器件、地铁隧道和铁路的金属件、桥梁高架及高速公路的金属构件和紧固件、输配供电的金属结构件等的防腐处理,取得了良好效果[2]。
环境友好型防锈颜料的研究进展及发展展望
环境友好型防锈颜料的研究进展及发展展望方健君马胜军中海油常州涂料化工研究院防腐实验室江苏常州2130160 引言金属腐蚀所造成的损失是巨大的,为了防止金属发生腐蚀,可采用多种多样的防护措施,如冶金学、生物学措施、电化学措施和涂料保护措施。
其中,涂料保护措施应用最广,占被保护金属表面的80%~90%,这是因为采用涂料保护比较经济、适用性强,并能将保护与装饰等效果结合起来。
涂料保护金属腐蚀最重要的是取决于所用的树脂体系(包括固化剂),同时在很大程度上也取决于所选择的防锈颜料,涂料的防腐性能是树脂体系与防锈颜料相互共同作用的结果。
防腐涂料的性能会因添加了防锈颜料而受到明显的正面影响。
因此,当我们要用涂料使金属免于腐蚀的时候,根据所采用的树脂体系来选择防锈颜料就成为一个起主导作用的问题。
防锈颜料的种类很多,基本上可以分为活性防锈颜料、惰性防锈颜料(屏蔽性颜料)以及牺牲性颜料三大类。
惰性颜料发挥的是物理作用,它们可以增强涂膜的屏蔽作用,一般来说,它们在化学上是惰性的。
牺牲性颜料是活性颜料中的特殊一类,它们是金属颜料,涂覆于铁属基材上时,通过阴极保护作用而发挥作用。
而本文重点介绍的是活性颜料,它是通过化学和(或)电化学作用而防止腐蚀的。
这些颜料直接地或者通过中间体与金属基材发生交互作用以减缓腐蚀,它们可以维持涂层的pH值、发生皂化以及钝化作用。
属于活性防锈颜料的品种很多,主要有铅系颜料(红丹、碱式硅铬酸铅)、铬酸盐颜料(锌铬黄、锶铬黄等等)、磷酸盐、钼酸盐、偏硼酸盐、离子交换型等。
而铅系和铬酸盐防锈颜料虽然具备非常出众的防锈性能,但由于颜料中重金属的毒性而逐渐被禁止使用。
本文主要针对无毒活性防锈颜料的性能及应用进行综述,侧重于介绍各种不同类型防锈颜料的典型产品、产品成分以及应用体系,而对防锈颜料的防锈机理方面则并没有太多的关注,这主要是由于防锈颜料在涂料中的防锈机理实际上还是存在很大的争议,同时有关防锈机理方面的内容和涂层生产企业的关系不太密切。
ST颜料在酚醛防锈漆中的应用
2 . 4 S T酚醛防锈漆技术指标 漆漠颜色及外观 : 铁红
色、 漆膜平 整 , 允许 略 有刷 痕。 粘度 ( 涂一 4粘度 计 ) : 5 0 ~ 树 脂 及 干 生植 物 油 , 经 过熬炼聚 合 , 交 联 而 成 网 状 结 构 大 1 0 0 S ; 细度 : 不大于 6 0 u n; r 遮 盖力 : 不 大干 7 0 g / m 2 ; 干燥 时 分子 , 该 漆料 由于 引入 C 石油树脂 , 使得涂膜具 有较 好的 间: 表 干不大于 5 h , 实干 不大于 2 4 h : 冲击强 度 : 5 0 k g . c l n ; 耐水 性 及 耐候 性 。 耐盐 雾性 ( 2 4 0 h ) : 2级。 S T颜 料 主要化学 成分 为 O , 、 S i 0 2 及F e 2 o 3 等, 其 化 2 . 5 S T酚醛防锈漆与 F 5 3 — 3 9硼钡酚醛防锈漆防锈性 学性 能十分稳定 , 不受水汽、 酸碱 的腐蚀 。适量的 s T颜 料 能对比 我们在相 同的条件下将 S T酚醛防锈漆 与 F 5 3 — 3 9 具 有 良好 的防锈效 果 , 并与磷酸锌 、 氧化 铁红等 防锈颜 料 硼钡酚醛防锈漆涂制样板 , 漆膜干燥 后作 如下试验。从试 配合使用 , 组成复合的防锈涂层 , 覆盖在金属表面 上 , 能有 验 看到 S T酚醛 防锈漆完 全可以取代 F 5 3 — 3 9硼钡 酚醛防 效地 防止金属表 面的锈蚀 , 具有较 好的耐水性、 耐候性。 锈漆 , 其 漆膜有着较低 的水 、 氧、 电解质 的透过率 , 有较 低 2 应 用结果 与分析 的吸水率 , 漆膜有着 较强 的封 闭性 , 并且 具有较好 的耐候
圈
1
2 . 2防锈漆料 的控 制指标 将 C 石油树脂 、 松香 改性 酚醛树脂 、 干 生 植 物 油 投 入 反 应 釜 。在 2 7 0 ± 5 ℃ 的 温 度 下
新型防锈颜料的应用前景
新型防锈颜料的应用前景1、新型防锈颜料虽然传统防锈颜料具有良好的防锈效果并得到成功应用,但是多为含有铅、铬等重金属的有毒防锈颜料,对环境和人类健康都带来很大的危害,随着环保法规对重金属的限制,新型低毒、无毒防锈颜料的开发研制势在必行。
1.1磷酸锌改性防锈颜料改性磷酸锌防锈颜料是针对传统磷酸锌产品粒度偏大、分散性不佳、早期防锈性能不显著、难以避免闪锈问题等不足而开发的。
它是以磷酸锌为主体,对颜料颗粒微细化处理、形状控制并结合其他阴离子或阳离子改性而成,从而解决了传统磷酸锌防锈颜料存在的问题。
该防锈颜料的颜色较浅,适用于各类防腐底漆和底面合一防腐涂料,可取代各类氧化铁、红丹、磷酸锌、三聚磷酸铝、氧化锌等防锈颜料,或与上述防锈颜料配用,以降低配方成本;亦可单独使用。
它低成本、高效率,是目前我国性价比最高的通用型防锈颜料产品之一。
虽然磷酸锌及其改性产品相对红丹和铬酸盐等防锈颜料的重金属含量已经很小,但仍含有重金属,需要进一步改进处理。
目前长沙瑞石环保新材料有限公司推出的改性磷酸锌系列产品中,MZP409-D系环保不含重金属工业化产品,已经在出口工程机械涂料、环保卷材涂料中得到广泛应用。
1.2硅酸锌复合防锈颜料硅酸锌复合防锈颜料主体成分为硅、氧与其它化学元素(主要是锌、铝、铁、钙、镁等)结合而成的硅氧四面体,其化学稳定性极高,能在金属表面形成致密、稳定的涂层,降低水、氧离子对漆膜的透过率,产品环保无毒。
该产品是长沙瑞石环保新材料有限公司经过多年研究开发,并已工业化生产的新型防锈颜料产品,由于其浅色防锈颜料的特性,因此特别适用于各类防锈涂料体系、底面合一涂料。
它可取代各类氧化铁、红丹、磷酸锌、三聚磷酸铝、氧化锌等防锈颜料,或与上述防锈颜料配用,以降低配方成本;亦可单独使用。
1.3离子交换型防锈颜料离子交换型防锈颜料是一种新型的无毒防锈颜料,主要包括钙离子交换硅胶和稀土离子交换硅胶等,其作用机理与以上防锈颜料截然不同,大致是当腐蚀性电解质进入涂膜时,即与该防锈颜料接触,颜料就将这种腐蚀性离子截获在二氧化硅表面上,并释放出相应的钙离子转移到金属底材上,当此过程持续进行时,则钙离子层就堆积在金属与涂层的界面上,从而起着阻隔作用而保护了底材,又增强了涂层的附着力。
化学防锈颜料的种类和防锈机理
化学防锈颜料的种类和防锈机理化学防锈颜料是一种可以用于涂料中的颜料,用于为金属表面提供防锈保护的材料。
它们可以通过与金属表面发生一系列化学反应来形成一层保护膜,阻止氧气和水的进入,从而防止金属的腐蚀。
化学防锈颜料具有以下几种类型和防锈机理,分别是磷酸盐、酚酮树脂、高分子树脂和金属腐蚀抑制剂。
磷酸盐:磷酸盐是一种常见的防锈颜料,其主要成分是磷酸盐化合物。
磷酸盐能够与金属表面发生化学反应,并形成一层钝化物保护膜,例如磷酸亚铁。
这种保护膜能够阻止氧气和水分子进入金属表面,从而防止金属的腐蚀。
酚酮树脂:酚酮树脂是一种高分子有机化合物,具有良好的耐热性和耐化学性能。
酚酮树脂能够与金属表面发生化学结合,并形成一层稳定的保护膜。
这层保护膜可以阻止氧气和水分子进入金属表面,从而有效地防止金属的腐蚀。
高分子树脂:高分子树脂是一种聚合物材料,它可以通过涂覆在金属表面形成一层保护膜。
这种保护膜能够防止氧气和水进入金属表面,并提供较好的耐腐蚀性能。
金属腐蚀抑制剂:金属腐蚀抑制剂是一种能够在金属表面形成一层保护膜的化学物质。
这种保护膜可以阻止氧气和水分子进入金属表面,从而减少金属的腐蚀。
常见的金属腐蚀抑制剂包括铬酸盐、钴酸盐和锰酸盐等。
总结来说,化学防锈颜料主要有磷酸盐、酚酮树脂、高分子树脂和金属腐蚀抑制剂等几种类型。
它们通过与金属表面发生化学反应或形成一层保护膜来阻止氧气和水的进入,从而起到防锈的作用。
这些化学防锈颜料在涂料中的应用可以提高金属产品的使用寿命和抗腐蚀能力。
锌、钙改性三聚磷酸铝防锈颜料的制备及应用
⑥
2 1 SiTc . n r 0 2 c eh E g . . g
化 工技 术
锌 、 改性三聚磷 酸铝防锈颜 料的制备及应用 钙
李 硕 T-  ̄ k - - 花 东栓 李幕英
( 北 大学 化 学 与 环 境 科 学 学 院 , 定 0 10 河 保 7 02;河北 省 水 性 涂 料 工 程 技 术 研 究 中 心 ,徐 水 0 10 ) 70 2
涂到钢铁表 面, 测试其耐盐雾等一 系列性 能。结果表 明, 复合 磷酸 盐所制备 的水性 防腐涂料 的各项 性能指标 、 其是 防腐 性 尤
能均优于单 一磷 酸盐产 品和德 国的 Z A产 品。与单一磷酸盐产 品相 比, P 其耐盐雾性能 由7 2h提高到 16h 9 。 关键词 AH P O。・ H O 1 2 水性涂料 耐腐蚀 改性
料。这主要是 因为单一磷 酸盐 防锈颜 料都存在某
些 缺 陷 。 比如 AH: , 2 由 于 三 聚 磷 酸 根 1 P 0。・ H 0
Q 10型 盐 雾 试 验 箱 ( 锡 ) 其 它 还 有 D G 一 5 无 , H 一 9 7A型 电热恒 温鼓 风 干燥 箱 ; 06 多功 能 调速 搅拌 器 ;
三辊 研磨 机等 。
1 2 样 品制备 .
离 子 ( ) 有 5个 活 泼 的一 0 P0。 含 一可 以 与 金 属 阳离子 交 叉 螯 合 , 曾被 认 为 是 性 能 最 好 的 防 锈 颜
21 0 2年 6月 1 日收 到 4
12 1 三 聚磷 酸二 氢铝 的合成 . .
第一作者简介 : 李
硕 (96 )男 , 18 ~ , 河北大 学硕 士研究 生 , 研究 方
称取 0 2m l 1 O 溶 于 0 8m l 5 的浓 . o A ( H) . o 8 % 磷 酸 中 , 热搅 拌完 全 溶 解 至生 成 透 明澄 清黏 稠 溶 加 液 。而后再 放人 马福 炉 中于 3 0 c 聚合 , 至生 成 0 = I 直
防锈颜料的简单介绍
防锈颜料的简单介绍防锈颜料的主要功能是防止金属腐蚀,提高漆膜对金属表面的保护作用。
防锈颜料的作用可以分为两类:物理性防锈和化学性防锈,其中化学性防锈颜料又可以分为缓蚀性和电化学作用型两种颜料。
(1)理性防锈颜料物理性防锈颜料是借助其细密的颗粒填充漆膜结构,提高了漆膜的致密性,起到屏蔽作用,降低了漆膜渗透性,从而起到了防锈作用,最常用如氧化铁红。
结构呈片状的颜料如铝粉,玻璃鳞片等。
a. 铁红又称氧化铁红,性质稳定,遮盖力强,颗粒细微,能在漆膜中起到很好的封闭作用。
耐热,耐光性好对大气,碱类和稀酸的作用非常稳定。
常和铝粉等片状颜料,磷酸锌等缓蚀型颜料一起使用,以增强防锈作用。
铁红是非常重要的一种防锈颜料,绝大多数的涂料都开发有铁红防锈漆,如醇酸铁红防锈漆、氯化橡胶铁红防锈漆和环氧铁红防锈漆。
甚至在某些环氧富锌底漆中,都以铁红作为重要辅助防锈颜料。
b. 云母氧化铁简称云铁,片状颜料,在涂膜中和底材平行重叠排列,可以有效地阻止腐蚀介质渗透。
对阳光反射能力强,减缓涂膜老化。
不仅防锈性能好,在面漆中使用可以提高耐候性。
云铁可以在很多种树脂中使用,因而开发出了多种防锈漆。
醇酸云铁防锈漆、酚醛云铁防锈漆刚开发出来时,就应用在我国的南京和武汉长江大桥上面。
法国巴黎的艾菲尔铁塔,多年来一直使用醇酸云铁防锈漆作为维修保养漆。
氯化橡胶云铁防锈漆一直是与氯化橡胶铁红防锈漆相配合使用于港口机械上面。
环氧云铁防锈漆的面世,取代了上述两种漆,应用于现代重防腐钢结构上面。
上海南浦大桥的钢箱梁外壁,在环氧富锌底漆上,就以环氧云铁为中间漆,而氯化橡胶面漆中也添加了云铁,来增加其耐候性。
环氧云铁在国外也一直是重要的防锈漆和中间漆,很多国家的桥梁、机车和电站等,都规定了使用环氧云铁作为中间漆使用。
c. 铝粉呈鳞片状的铝粉或铝粉浆,因其颜色和泽如银,以称铝银粉和铝银浆。
分浮型和非浮型两类。
其良好的叶展性在涂膜中可形成连续不断的铝膜,可掩盖针孔,减少渗透性。
防锈颜料作用及发展趋势
防锈颜料作用及发展趋势在工业涂料中防腐蚀涂料对金属底材的保护主要是三种形式:屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护(电化学保护)作用。
根据防锈颜料的的主要功能可以分为:物理性防锈和化学性防锈,其中化学性防锈颜料又可以分为缓蚀型和电化学作用型两种颜料.防腐蚀涂料对金属底材的作用1.屏蔽作用由于在防腐蚀涂料的成膜过程中对底材的润湿程度、表面张力的均衡、溶剂的残留以及施工等因素的影响,涂料漆膜都存在一定的透水性和吸水性。
这就大大的增加了水、氧气和离子渗透的几率,而这些都是造成金属底材腐蚀的主要原因。
所以在涂料中增加片状颜料能有效的屏蔽水、氧气和离子等腐蚀因子透过,切断涂层中的毛细孔。
从而阻断或延长腐蚀介质的深入的途径,从而提高涂层的防腐蚀能力。
例如氧化铁红、云母粉、铝粉、云母氧化铁、玻璃鳞片、不锈钢鳞片等。
2.缓蚀作用漆膜中某些防锈颜料本身或其与成膜物或水分的反应产物,对金属底材可以起缓蚀作用,实质就是阻缓阳极反应,最典型的就是钝化作用和磷化作用。
传统的防锈颜料如铬酸盐防锈颜料、铅系防锈颜料、磷酸盐防锈颜料。
3.阴极保护作用在涂层中加入对钢铁底材能成为牺牲阳极的金属颜料其用量又足以使金属颜料与金属表面之间达到电接触程度,便能使金属免受腐蚀。
典型的就是富锌涂料。
利用锌粉在钢铁表面形成导电保护层,形成由锌粉和底材钢板组成的电池,电流从锌流向铁,从而使底材受到了阴极保护,同时锌的腐蚀产物为锌盐和锌的络合物,这些生成物是难溶稳定的化合物,聚集在涂层中,涂层的屏蔽作用也得到了增强,从而起到了防锈效果。
防锈颜料的现状随着人们的生活水平的提高和越来越多的使用要求,对颜料的使用越来越严格。
不光是防锈效果的要求,更多的是环保性的要求。
传统防锈颜料的使用受到了很大的限制,尤其是铅系防锈颜料(红丹)、铬酸盐系列(锌铬黄等),其本身的防锈性能稳定,但是其对人体的伤害和对环境的影响是很大的,例如红丹,其防锈作用很好,有其是其能吸收硫酸根离子,对大气环境中德尔腐蚀作用很有意义,但是其毒性很大,长期摄入能引起中毒性肝病、肾病、贫血。
无机金属防锈颜料三聚磷酸铝的制备实验报告
无机金属防锈颜料三聚磷酸铝的制备实验报告无机金属防锈颜料三聚磷酸铝的制备实验报告一、引言防锈涂料是一种常用的涂料,它可以有效地防止金属制品受到氧化和腐蚀。
而无机金属防锈颜料三聚磷酸铝就是一种常用的防锈颜料。
本实验旨在通过一系列化学反应制备三聚磷酸铝,并评估其作为防锈颜料的效果。
二、实验材料与方法2.1 实验材料本实验所使用的材料包括:磷酸二氢钠(NaH2PO4)、氯化铝(AlCl3)、氯化铵(NH4Cl)、氢氧化钠(NaOH)、蒸馏水、乙醇等。
2.2 实验方法2.2.1 制备三聚磷酸铝的溶液取一定质量的磷酸二氢钠溶解于适量蒸馏水中,搅拌均匀。
然后,将氯化铝和氯化铵按一定摩尔比例混合,并加入到磷酸二氢钠溶液中,继续搅拌。
最后,向溶液中滴加适量的氢氧化钠溶液,直到溶液呈现微酸性。
2.2.2 沉淀处理将制得的溶液倒入锥形瓶中,放置一段时间,使三聚磷酸铝沉淀。
然后,将沉淀用蒸馏水洗涤数次,以去除杂质。
最后,用乙醇进行最后一次洗涤,将洗涤后的沉淀放置在通风处晾干。
2.2.3 评估防锈效果将制备好的三聚磷酸铝颜料与适量的树脂混合,制备成防锈涂料。
然后,将该涂料涂覆在金属试样上,并进行腐蚀实验。
对比未涂覆涂料的试样,评估三聚磷酸铝的防锈效果。
三、结果与讨论通过以上实验步骤,成功制备了三聚磷酸铝的沉淀物。
制备过程中,磷酸二氢钠与氯化铝、氯化铵反应生成三聚磷酸铝沉淀。
而加入适量氢氧化钠的目的是调节溶液的酸碱性,使得沉淀生成更为稳定。
制备得到的三聚磷酸铝沉淀经过洗涤和晾干后,可以作为防锈颜料使用。
将其与树脂混合,制备成防锈涂料后,涂覆在金属试样上进行腐蚀实验。
实验结果显示,涂覆了三聚磷酸铝颜料的试样相比未涂覆颜料的试样,具有更好的抗腐蚀性能。
三聚磷酸铝颜料能有效地阻隔氧气和水分进入金属表面,从而减少金属的氧化反应,延长金属制品的使用寿命。
四、结论本实验成功制备了无机金属防锈颜料三聚磷酸铝,并评估了其防锈效果。
实验结果表明,三聚磷酸铝颜料具有良好的防锈性能,能够有效地保护金属制品不受氧化和腐蚀的侵害。
防锈颜料
防锈颜料第一节红丹1,红丹的组成及性质红丹又名铅丹、樟丹,化学名称为四氧化三铅,红丹外观为橘红色粉末,相对密度为8.6。
制漆后具有较强的附着力和遮盖力,长期光晒产生晶格变化,由橘红色变为灰暗色。
另外,红丹不溶于水和醇,溶于过热的碱,在酸性条件下部分溶解生成水和盐,沉淀部分即为PbO2。
2,红丹在涂料中的应用红丹用于涂料的历史悠久,作为防锈颜料一直沿用至今,尤其是和亚麻油配制的防锈漆,防锈性能很好。
它的特点是对于钢铁的表面处理要求不高,涂在具有残留铁锈的表面上仍有很好的防锈效果。
红丹具有以下几个方面的作用原理(1)红丹在阳极区和阴极区均能发生作用,但这种作用并不是单靠它的离解度,而是主要靠晶格离子的交换作用。
(2)红丹在阴极区的作用是能破坏新生的过氧化氢,抑制钢铁表面不再氧化。
第二节改性硼酸钡改性偏硼酸钡属无毒防锈颜料的一种。
所谓无毒防锈颜料即为磷酸盐、钼酸盐、硼酸盐和铁的氧化物等。
改性偏硼酸钡是用无定型水合二氧化硅将偏硼酸钡包覆后制得的白色粉末。
改性偏硼酸钡的防锈机理碱性物质曾被用于作为涂料在钢铁表面对锈蚀的抑制剂,这些抑制剂包括氢氧化胺、各种胺类及改性偏硼酸钡。
改性偏硼酸钡在涂料中的用途改性篇硼酸钡应用于涂料工业,其突出的特征具有多种效能,改性偏硼酸钡在涂料中具有防锈、防霉、防菌、防污染、抗粉化、防止变色、阻燃等作用,系多功能的防锈颜料1. 防锈作用:用于底漆中,有优良的防护作用2.防霉作用:漆膜的耐久性和装饰物受霉菌和细菌的侵蚀3.抗粉化作用4. 阻燃作用:硼酸盐的阻燃性最早用于纺织品和其它涂层第三节、铬酸盐类颜料这类颜料开始出现时均作为着色颜料,如锌铬黄呈柠檬黄色,比较耐光,并可耐硫化氢气体,从1860 年起又有采用锌黄同铁蓝拼成锌绿。
但是锌铬黄的着色力、遮盖力均比不上铅铬黄。
1908 年,Heckel 和Cushman 建议锌铬黄有类似于重铬酸钾的防蚀作用,他们推断如锌铬黄配入底漆中,当水渗透过面漆而进入底层,能由锌铬黄供给足够的铬酸根离子,使金属表面得到钝化,从而阻止锈蚀的过程进行下去,因此锌铬黄可以利用水分来扩散有阻蚀作用的铬酸根离子。
水性带锈防锈涂料的研究进展
水性带锈防锈涂料的研究进展文章介绍了稳定型、转化型、渗透型及功能型水性带锈防锈涂料的机理,以及涂料的组成成分,并指出水性带锈防锈涂料存在的问题。
旨在为相关工作提供参考。
标签:水性涂料;带锈涂料;树脂引言减缓钢铁表面发生腐蚀最有效、简单、经济的方法,就是在表面涂刷防锈涂料。
为了获得优良的防腐性能,传统工艺把底材上的锈彻底清除,并且要求基材露出金属光泽,工作相当繁重,生产效率低,施工费用高,且锈尘对人体危害极大。
因此开发一种能够在有一定锈蚀表面上直接施工的涂料就很有必要,在减少涂装成本的同时,还可简化涂漆工艺,降低劳动强度,减少锈尘对人体的危害和环境污染[1]。
溶剂型带锈防锈涂料,涂料中含有大量的易挥发的有机溶剂和重金属等,毒性大,且易燃、易爆,对环境污染严重。
为了克服溶剂型带锈防腐蚀涂料的缺点,国内外相继研究出水性带锈防锈涂料,水性涂料在运输、涂装、应用、成本方面有很大的优势,不但安全,而且利于环境,节约资源,因此水性带锈防锈涂料的开发是目前研究的热点[2]。
1 水性带锈防锈涂料的分类及防腐机理水性带锈防锈涂料可分为:稳定型、转化型、渗透型及功能型。
1.1 稳定型水性带锈防锈涂料[3]稳定型水性防锈涂料的防锈原理是,利用涂料中基树脂本身的反应基团,以及涂料中加入的具有活性的防锈颜料和锈层之间发生的固相反应,该反应在涂层中生成稳定的多酸络合物,从而达到稳定锈蚀的作用,使锈层成为涂层填料成分之一。
目前,稳定型带锈防锈涂料中使用的活性防锈颜料典型的主要是采用铬酸盐、磷酸盐、铁酸盐等。
活性颜料水解可产生酸根离子,该酸根离子能够与锈层内活泼的铁锈酸发生反应,生成配合物,对铁锈起到稳定作用,使铁锈失去活性,防止钢铁继续腐蚀。
防锈颜料加入量的不同,可以制备适用于钢铁表面锈蚀条件较宽,应用面广的水性带锈防锈涂料。
1.2 转化型水性带锈防锈涂料转化型水性带锈防锈涂料也可称反应型带锈涂料,涂料中含有一种能和铁锈起化学反应的转化剂,该物质可以使腐蚀产物中的铁锈转化为对基材具有一定保护作用的络合物或螯合物,常见的有磷酸、亚铁氰化钾、水杨酸等。
防锈颜料搭配方法
防锈颜料搭配方法
- 二氧化硅防锈颜料301:可用于水性涂料体系和溶剂型涂料体系中。
在水性涂料体系中,二氧化硅防锈颜料301可与2K环氧、环氧酯、丙烯酸底面合一(低光体系)、聚氨酯分散体、水溶性醇酸等搭配使用,添加量为2%-10%。
在溶剂型涂料体系中,二氧化硅防锈颜料301可与聚酯氨基烤漆、2K环氧等搭配使用,添加量为5%-10%。
- 磷酸锌:单独使用时无任何问题,但与锌粉搭配使用时,会降低锌粉的作用。
而磁性导电的防锈颜料,如云母氧化铁灰、铁钛粉、石墨、云母等,与锌粉搭配使用时,具有一定的正面辅助效果,因为它们能提供导电作用,帮助锌粉发挥效果。
需要注意的是,防锈颜料的搭配方法需要根据具体情况进行调整,以达到最佳的防锈效果。
同时,在使用防锈颜料时,应该遵循相关的安全操作规程,以确保人身安全和环境保护。
磷酸盐防锈颜料的研究进展
在日常生活中,我们处处可看到锈蚀现象,如钢铁的生锈等。
锈蚀是由于金属由水和氧等作用而引起的,金属腐蚀会造成巨大经济损失,所以对金属防腐措施的研究十分必要。
目前已有许多防止金属被腐蚀的方法,如搪瓷、电镀等,其中最经济、有效、广泛使用的方法是使用防锈涂料。
防锈涂料的防护效果在很大程度上取决于其中的一个主要成分———防锈颜料。
以往用的传统防锈颜料有活性与惰性2类。
惰性颜料在涂层中充当填料,只起屏蔽作用而不起化学作用,且不受气候的影响,如氧化铁红、铝粉、石墨等。
而活性颜料是在被保护的金属表面上形成钝化膜,或形成金属皂来阻止腐蚀,如红丹、锌铬黄、氧化锌、碱性碳酸铅等[1]。
红丹和铬酸盐颜料虽然防锈效果良好,但都有毒性。
红丹会使人铅中毒,并损伤孩童智力;六价铬盐会使人致癌(已被欧美各国禁用),而在铲除该类旧漆皮时,必须用大幅幕布将整个物体包封,收集旧漆皮以免铅铬屑落入江水或土壤中[2]。
鉴于含铅、铬防锈颜料对环境产生严重污染并危害人类的健康,因此开发使用环境友好型防锈颜料替代传统防锈颜料已成为世界各国研究的热点。
迄今为止已经研究的非铅、非铬颜料有磷酸盐、钼酸盐、硼酸盐、铁酸盐、离子交换颜料等,其中,磷酸盐系列颜料无论是在品种、性能还是使用范围上都占了重要地位。
本文就磷酸盐系列颜料的发展作了以下综述。
1磷酸盐及磷酸盐改性防锈颜料磷酸盐防锈颜料中,开发和应用最早、用量最大的莫过于磷酸锌系颜料。
磷酸锌系防锈颜料具有如下一些优点:白色或浅色、折射率低,因此极容易调色,能分散在油性树脂型和水性等各种基料中;用它制备的涂料具有良好的施工性能,并对金属底材或与面漆涂膜具有较强的附着力;原料易得;价格适中等。
磷酸锌化学式为Zn 3(PO 4)2·nH 2O,分子中含有一定数量的结晶水,随着干燥条件的不同结晶水数量也有所不同,有无水物Zn 3(PO 4)2、四水物Zn 3(PO 4)2·4H 2O、二水物Zn 3(PO 4)2·2H 2O、磷酸盐防锈颜料的研究进展黄尚顺1,黄科林1,4,李克贤2,慕朝师3,郭秋宁1,韦毅1,5,王桂英1,5,刘宇宏1,李卫国1(1.广西化工研究院,广西南宁530001;2.广西师范学院化学系,广西南宁530001;3.广西科技情报研究所,广西南宁530022;4.广西新晶科技有限公司,广西南宁530001;5.广西大学化学与化工学院,广西南宁530004)2009年第22期(总第268期)企业科技与发展Enterprise Science And Technology &DevelopmentNO.22,2009(Cumulatively NO.268)【摘要】文章介绍了磷酸盐防锈颜料,重点叙述了磷酸锌和三聚磷酸铝的防锈机理和改性方法,并简单地展望了该防锈颜料今后的发展前景。
复合防锈颜料——磷酸铁锌的合成及防锈性能研究
1 2 1 防锈性 能测 试 ..
1 照 G 9 2对低 碳 钢板进 行处 理 . )按 B1 2 )配制漆 料 总质 量 为 2 .向合 成 的 防锈 颜 料 样 品或 对 照 品 中加 入 滑 石粉 , 岭 土 、 酸 钙 等 填 0g 高 碳 料、 以醇酸漆为基料、 并加入松节油调节黏度等 . 加入的质量见表 2
1 1 2 实验 所用 仪器 及原 料 ..
仪 器 : 外光 谱仪 ( hr t o 号 slt 20 )J 一1型定 时 电动搅 拌 器 、 显控 温 水 浴 锅 、 红 T emoMat n型 s atl 00 ,J ie 数
标准 筛 ( 孔径 0 1 5mm)、 0 .2 5 0mL三 口烧 瓶 .
第 3 总第 8 2卷 2期
2 011 年 6 月
西 北 民 族 大 学 学 报( 自然 科 学 版 )
Vo . 2 No 2 13 . .
Junl f ot e n e i r aoatsNaua S i c ) orao r w sU i rt f t nli ( trl c n e N h t v sy o N i ie e
℃ ~6 0℃ 为宜) 要控 制好磷酸的加入速 度( , 1滴/O秒以 内) l 和加入量 ( 保持 反应 体 系在酸性 ) 合成 的磷 酸铁锌 防锈 颜 , 料 的防锈 性能超过 了市 售的磷酸锌 , 与市售的锌 铬黄、 且 铅丹 相 当, 说明在磷 酸锌防锈颜 料 中引入 铁 离子 时会 改善 其防
1 实验 方法 与结 果
1 1 颜料 合 成 .
1 1 1 合成 机理 ..
aZ O+b 03 I O +・ H P 4hH2 z 3O ・ O
对环境友好的防锈颜料及作用机理
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而三聚磷酸根离子 &’()*+ ! 具有较佳的化学活性,
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离子具有很强的络合能力,这样就会在钢铁表面形成
三聚磷酸铁保护膜,而且三聚磷酸根离子 &’()*+ ! 会发 生解聚反应生成从焦磷酸根离子到正磷酸根离子之类
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这类颜料在结构上呈尖晶型,它具有高填孔密度, 故在涂层中可使颜料堆积更紧凑,而尽可能“堵死”了 外界介质的进入口,由于这些颜料颗粒经常为潮气层 所“包装”,又吸附了一些空气,故而形成了颜料 7 水 相 7 基料介质结合体,就是有酸性介质侵入到此界面, 这些颜料即与之反应而消除了隐患,还可防止有机基 料的降解,这种尖晶型防锈颜料还可用于水性防腐蚀 涂料中。另外,前述的硅灰石粉也属这种晶型,而这些 作用机理又几乎与红丹的阻隔机理及生成铝皂作用相 似,因此这些年来国外对这类防锈颜料的合成、作用机 理及应用极为重视,并有较多文献发表。 #$ % 离子交换型防锈颜料
作用机理 对环境友好的防锈颜料及
赵金榜
(上海市涂料研究所,!"""#!)
摘 要 介绍了几种低毒或无毒防锈颜料代替重金属防锈颜料的机理,讨论了其作用和发展方向。 关键词 防锈颜料 磷酸盐颜料 三聚磷酸盐 离子交换型防锈颜料 锌粉 分类号 $%#!&’ (
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化学 防锈颜料 , 化学 防锈颜 料又分 为化 学缓蚀 型防
锈 颜 料 和 电化 学作 用 型 防锈 颜 料 。
11 物 理 防锈 颜 料 .
膜与金属之 间的热膨胀系数 , 固化后收缩率小 , 大幅 度减低涂层的收缩应力 , 减少各接触面的残余应力 ,
提 高 温差 大 环境 下 的抗 龟裂 性 和脱 落性 , 用 于户外 可 桥梁防腐漆 、 船舶 防腐 漆 等 方 面 。 外 ,由于 其性 能 另
高涂膜 的致密性 , 降低涂膜的渗透性 , 而达到防锈 从
的效果 。常见 的物 理 防锈 颜 料如 氧 化铁 系颜 料 、 云母 氧 化铁 、 粉 、 铝 玻璃 鳞 片 等 。
111 氧 化铁 系防锈 颜 料 .. 氧 化 铁 红 ( 称 铁 红 ) 氧 化 铁 系颜 料 中最 稳定 简 是
了防锈 颜料 的发 展趋 势 。
关键词 :防锈颜料 ;低毒、 无毒颜料 ;应 用研究 ;发展趋势
中图分 类 号 :T 2 . Q6 83 文献 标 识 码 :A 文章 编 号 :10 — 6 6 2 1 0 — 0 7 0 0 9 19 ( 0 2)2 0 2- 4
0 引 言
钢 铁 制 品 具 有 独 特 的机 械 性 能 , 经 济 建 设 中 在 发 挥 着 重 要 的作 用 , 钢 铁 很 容 易 受 周 围 环 境 作 用 但 而 遭 受 腐 蚀 。一 方 面 ,钢 铁 的腐 蚀 造 成 相 当 大 的 经 济 损 失 , 统 计 ,目前 全 世 界 每 年 因 钢 铁 腐 蚀 造 成 据 的 经 济 损 失 约 1 0 亿 美 元 , 地 震 、 灾 、台 风 00 0 是 水 等 自然 灾 害 的 6 ,占各 国 国 民 生 产 总值 ( N 的 倍 G P) 2 % ;钢 铁 因腐 蚀 而 报 废 的数 量 约 为 当 年 产 量 的 % 4 2 %~ 0 5 3 %… ;另 一 方 面 , 铁 的 腐 蚀 也 将 影 响 到 钢 钢 铁 制 品 的使 用 效 率 和 安 全 系 数 。 钢 铁 制 品涂 覆 防腐 涂 料 是 目前 最 经 济 、 方 便 最 和 最 有 效 的 防腐 方 法 之 一 。防 锈 颜 料 在 防 腐 涂 料 中
酸 、 化 橡 胶 和 环 氧 等 防锈 涂 料 中具 有成 熟 的应 用 。 氯
在 某 些 环 氧ຫໍສະໝຸດ 富 锌 底 漆 中 , 红 作 为 重 要 的辅 助 防 锈 铁
颜 料 。 11 云母 氧化 铁 .. 2
起着重 要作用 , 随着人们 环保意识 的不 断增强 和相
关 法 规 的 出 台 , 型 高 效 环 保 防锈 颜 料 也 在 不 断 开 新
发 与应 用 。 文 从 防锈颜 料 的分 类 、 用 以及 发 展 方 本 应
向方 面进 行 阐述 。
云母 氧化 铁 的应 用 十分 广 泛 , 为 天然 云母 氧 化 分 铁 和 人 工 合 成 云 母 氧 化 铁 , 有 鱼 鳞 状 六 方 晶体 结 具
构 , 学 惰 性 好 , 涂层 中 能够 呈 现 鳞 片 状 排 列 , 化 在 形 成 复 杂 的扩 散路 径 , 得 腐蚀 介 质 的扩散 渗 透途 径 变 使
层 更 加 致 密 , 效 阻挡 水 汽 的 渗透 。它还 有 一 个 特 点 有 是 对 钢 铁 表 面 的处 理 要 求 不 高 , 算 钢 铁 表 面 有 残 就 留锈 迹 , 能 达 到很 好 的 防锈 效果 。 红 丹 防锈 漆 施 仍 但
涂 后 , 空 气 中暴 露 时 间不 能 过 长 , 则会 在 C 在 否 O 作
的一 种 , 只能溶 于热 的浓 酸 中, 防腐涂 料 中的应 在
用 最 广 。 红 具 有 很 强 的遮 盖 力 , 粒 细 微 , 形成 铁 颗 能
致 密 的涂 层 , 有 优 异 的 耐 化 学 品 性 、良好 的耐 候 具 性 , 可 以 强烈 吸 收 紫 外线 ( 户 外 装饰 性 面 漆 中大 且 在 量 应 用 ) 更 由 于其 价 格 低 廉 、防 锈 性 能 良好 ,在 醇 ,
已禁 用 ,国 际大 型 涂 料 公 司 也 已基 本 停 止 该 类 产 品
1 防 锈 颜 料 的分 类
按 其 作 用 机 理 ,防锈 颜 料 分 为 物 理 防 锈 颜 料 和
得 相 对 曲折 , 难 渗 透 到 底 材 。这 种 鳞 片 状 屏 蔽 层 , 很
对 紫 外线 反 射 能 力强 , 以减缓 涂 层 老 化 , 面 漆 中 可 在 使 用可 以提 高耐候 性 ; 同时 , 云母 氧 化铁 可 以减 少漆
第5 0卷第 2期
21年 2 02 月
上 海 涂 料
S HANGHAI AT NGS C0 I
V0 . O No 15 .2 Fe 201 b. 2
锈 料 的 应 用研
李祥 超 摘 杨 红波 汪耿 豪 党 亚 青 孙 坤 ( 州悍 马 涂料 玻 璃 有 限公 司 , 12 1) 杭 3 15 要 :介 绍 了防锈 颜 料 的基 本 分 类及 其 防锈 机 理 。 论 了各 类 防锈 颜 料 的应 用 和 配用 ,并展 望 讨
铝 粉 是 一 种 重要 的金 属 颜 料 , 有 鳞 片 状 结 构 , 具 呈 现 金 属光 泽 。 粉 均 匀 分散 到载 体 后 , 有 与底 材 铝 具
平 行 的特 点 , 形成 多层 平 行 排列 的连 续 金 属膜 , 可有
用 下 发 白粉 化 。另 外 , 的 毒性 较 大 ,目前 很 多 行 业 它
物 理 防 锈 颜 料 本 身 化 学 性 质 比较 稳 定 , 以提 可
[ 收稿 日期 ] 0 2 0 — 0 2 1 — 1 1
上 海 涂 料
第 5 0卷
稳定, 可与红丹 、 磷酸锌 、 硅酸锌等多种颜料混合使
用, 在涂 膜 中能够 提 高其 稳定 性 和 机械 强 度 。
113 铝 粉 ..