提高涂料耐盐雾性能的方法

提高涂料耐盐雾性能的方法

一、盐雾腐蚀原理

盐雾腐蚀的三要素是水、氧和离子。涂层是一种高聚物薄膜，能不同程度地阻缓上述三要素的通过而发挥防腐作用。一般情况下，只要水中盐的浓度在 0.4mol ／ L 以上，钠与氯离子就可以穿过涂膜扩散，因此在喷盐雾的情况下，下述阴极反应是不能抑制的：

202 + H20 + 2e－ → 20H－

在无防腐蚀剂的情况下，阳极发生如下反应：

Fe → Fe2+ +2e－

阳极和阴极反应的结果，导致下列反应产生：

Fe2+ +20H－ → Fe (OH) 2

随后氧化为氧化铁生成了铁锈，总反应式如下：

Fe(OH)2 + 02 → Fe203·H20

离子透过漆膜比水和氧要慢得多，漆膜所含的羟基离解后使其带负电，因而会选择性地吸收阳离子透入漆膜，经研究证实，一般漆膜会大量吸收阳离子 ( 如 Na + ) 透入漆膜，而阴离子 ( 如 Cl－) 则不易透入，离子透入漆膜的结果是使漆膜起泡、脱落。

二、提升耐盐雾性能

1 体系交联密度，涂料体系交联密度提高后，可大大降低水和氧的透过速率，能有效减缓对底材的腐蚀。同时交联密度提高后，涂膜的Tg得到了提高，漆膜浸水后由于吸水起增塑作用，其Tg约下降30℃左右 ，若涂层浸水后其Tg仍超过试验环境温度，则附着点并不因涂层松弛而移动，仍固定于原附着点，即湿附着力良好；建议试验采取在体系参与反应的基团的数量高的树脂体系，尽力提高涂料体系交联密度，同时要注意体系的反应速度活性；

2 颜基比，成膜致密性影响到盐雾的渗透，随着PVC的增大，涂膜起泡逐渐降低，而锈蚀却逐渐增大，且柔韧性、耐冲击性均逐渐降低。这是因为在正常情况下，涂层中聚合物树脂基料的数量足可以包覆涂层中的颜填料颗粒，此时涂层为一连续致密的膜，而当涂膜中的颜填料体

积增大到某一定值而使树脂基料不足以包覆这些颜填料颗粒时，涂膜的各项性能均会发生突变，建议根据颜填料的吸油量确定临界体积颜料浓度 ( 即 CPVC) ，再按CPVC的700%～80% 来设计配方；

3 颜填料的选择

防锈颜填料分物理防锈和化学防锈两类，配方中增加物理防锈颜填料云母氧化铁和超细云母粉，这些片状结构物料的加入能增加漆膜的致密性，降低腐蚀性介质的渗透率，对腐蚀性介质起着屏蔽作用。化学防锈颜料主要有铅系颜料及铬酸盐、磷酸盐颜料，由于环保要求，现在一般不选用前两种。老配方中采用的是磷酸锌和三聚磷酸铝，新配方中则以一种新型的复合磷酸锌铝为主防锈颜料，辅添一定量的磷酸锌和三聚磷酸铝，其含量约为25%左右为宜，磷酸盐离解产生的磷酸根可使金属表面钝化，引起阳极极化，而锌离子和铝离子则在阴极反应生成难溶物引起阴极极化，可大大提高了涂膜的防锈能力。

4 附着力促进剂的选择

偶联剂能增加有机材料对无机底材的粘接能力，涂膜与底材的附着力增大后，能大大提高涂膜的抗起泡能力，因为起泡是涂膜局部丧失附着力从底材表面脱落而形成的。有机硅偶联剂的通式为 X3Si(CH2)n Y ，X 基团是易水解的基团， Y 基团是选择来与给定树脂发生反应的有机官能团。如干净的冷轧钢板基体表面不是铁，而是水合氧化铁，反应性硅烷偶联剂的 X 基团和无机底材的羟基 ( 或底材表面的水层 ) 形成氢键，然后缩聚而成氧丙环键；

5 抗划痕腐蚀助剂的选用

由于铁标规定盐雾试验样板表面须划叉，漆膜表面被划破后，会大大地增加了基材的腐蚀速率。所以配方中还要通过加入0.5%左右的 抗划痕腐蚀助剂，来有效地减缓了划叉处基材的腐蚀程度，此类助剂都是一种特殊极性物质，它能被吸附在基材表面形成一层单分子的保护膜，可阻止外界腐蚀因子对基材的侵蚀，如SERVO的有机锌络合物SER-AD FA 379/579等。