一种新型功能性带锈防腐涂料

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涂料 在 研 发 中应 加 以注 意 的 。
1 . 3 渗 透 型 带锈 防腐 涂料
物钝化成无害 的填料 ;
( 4 ) 可制成 底 面合 一 的磁漆 , 起 到 降低成 本 、
减少工序 、 提高功效之 目的; ( 5 ) 可在潮湿环境下施工 , 可喷涂 、 刷涂 、 辊涂 ,
施 工方 便 ;
化石 油 的衍 生物 ;常用 的基 料有 亚麻 籽油 , 醇酸 清漆 , 为 增强 其渗 透力 , 有时 也添 加一 些表 面活 性剂 。
渗透 型带锈涂 料适用 于陈 旧的、 化 学污染较 小
的钢 铁 表 面 , 尤 其 对铆 接 、 螺 栓 等部 位 的防锈 效 果 非
( 2) 普 鲁 土 蓝 不 耐 碱 , 所 以施 工 时工 件 表 面 不 能 有 碱性 污 染 物存 在 。 ( 3) 对 锈 层 厚 薄 不 均 匀 的 表 面 , 在 施 工 时 涂 料
处理有些死 角不易清理 干净 ;高压水湿 喷砂 , 很 难
达到 S a 2 . 5 级 的处 理 要求 。 多年来 , 科 技 人 员 一 直 在 寻 找 着 一 种 简 易 的 表 面处理施工 工艺 和新材料来 解决 除锈作业 的问题 ,
在解决 钢铁腐蚀 的众多方 法 中, 如 改变钢铁 的
面漆 。
表面 , 把铁锈封 闭起来 , 使其与外界腐蚀介质完全隔 绝, 从而使铁锈失去原有 的活性 , 阻止铁锈进一步腐 蚀。 有 时这种涂料 中也添加一些特种颜料 , 使铁锈 中
的有 害 成分 钝 化 和转 化成 稳定 无 害 的填 料部 分 , 增 强
其防锈防腐 性能。 常用 的渗透剂有煤油 、 环己酮 、 磺
稳定 型带锈涂 料常用 的活性颜料 有铬酸盐 、 磷
为了弥补上述 3 类带锈防腐涂料 的不足之处 , 将 其优点结合起来 , 制得兼具稳定 、 转化 、 渗透为一体
的 功能 性带 锈 涂 料 。
酸盐等 , 这些颜料水解 后 , 可以生成铬酸根 、 磷酸根 等, 这些酸性 物质可与锈层 中的铁锈生成 酸类配合
物, 从 而 起 到稳 定 铁 锈 的作 用 。 稳定 型 带 锈涂 料 的优 缺 点 如下 : ( 1 ) 适 用面较广 , 对 钢 铁 表 面 的锈 蚀 程 度 要 求 不严 ( 即在 施工 表 面 存 在锈 蚀 不 匀 , 残 留有 坚 实 的 氧
如Z Y型带锈防腐涂料 , 它以复合 型树脂为成膜 物质 , 可 以做到底面合一 , 并具有高 固体分 。
普鲁士蓝 ) , 是 一种 具 有 较 强 遮 盖 力 的颜 料 ;丹 宁 酸
有 一定渗透性 的树脂 , 借 助 渗 透 剂 和 极 性 溶 剂 的 配 合 使 涂 料 具 有 良好 的渗 透 性 ,通 过 润 湿 、 渗 透 铁 锈
与铁锈反应后 , 生成丹宁酸铁的络合物 , 可以很好地
附着 在 钢 铁 表 面 上 ;过 量 的磷 酸 与铁 锈 反 应 可 以使 其 表 面钝 化 。 转 化 型 带 锈 涂 料 常 用 的成 膜 物 质有 醇 溶 性 酚 醛 树脂 、 环 氧 树脂 、 乙烯 醇缩 丁 醛树 脂 等 。 转化 型 带 锈 防腐 涂料 具 有 以下 优 缺 点 : ( 1 ) 可在 锈层 4 0 ~ 1 0 0 m的 情 况 下 进 行 施 工 , 但 需 在 实 干 后 及 时 涂 覆 与 之 相 匹 配 的 防 锈 底 漆 和
较好 的效果 。 这 是 由于 稳 定 型 带 锈 涂 料 中不 含 有 机
酸、 无机 酸和转化剂 , 所 以对铁锈 的转化作用较小 ,
稳 锈 速 度较 慢 。
( 2 ) 有些 专家指 出 , 单使用 防锈颜料 、 缓 蚀剂 与铁锈进行反应 , 使其全部生成稳定 的F e , 0 的可能 性不大 , 还存在进一步生锈 的条件 , 这是稳定型带锈
它是一种低黏度 、 高固体分 、 具有极强渗透性 的 带锈涂料 , 一般不 与铁锈发生化学反应 , 而是利用具
( 6 ) 对锈蚀 表面有较 强的附着力 , 可耐酸及耐
盐水 ;
第 5期
方 震 :一种新 型功 能性带锈 防腐 涂料
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( 7)具 有 高渗透 性 , 每公斤 可涂 刷 1 0 1 5 m
出 于环 保 的要 求 , 水 性 涂 料 是 未 来 的发 展 方 向 ,
安徽工业大学古绪鹏等人用改性脲 醛树脂作 为成膜 物质加入 一定 的转化 剂 、 防锈颜料 等研 制 出一 种水 性带锈涂料 , 其有关技术参数见表 1 。
表 1 水性带锈 涂料的技术指标
T a b l e 1 T h e t e c h n i c a l i n d e x o f wa t e r b o r n e r e s i d u a l r u s t c o a t i n g s
油、 除锈 、 去 杂 质等 ) , 而且 必 须 达 到一 定 的标 准 。 一
般要使表面清洁度达到 s a 2 . 5 级, 否则就达不到预期 的防腐蚀效果 。 然而 , 严格的前处理工艺在 目前的情
况 下 存 在 以下 弊 端 :
封闭铁锈 , 使其与外界介质隔绝 , 是一种能让铁锈层
施工规范 , 必 须 对金 属 表 面 进行 严 格 的表 面处 理 ( 除
1 带锈 防腐涂料 的种类
1 . 1 转 化 型 带锈 防腐 涂 料 又 称 为 反 应 型 带 锈 涂 料 ,这 种 涂 料 可 使 钢 铁 在 不 同工 况 条 件 下 生 成 的 铁 锈 转 化 成 惰 性 物 质 , 又 能
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进行反应 , 从而把铁锈转化成无害 、 难溶且具有一定 保护作用的络合物或螯合物。 常用的转化剂有磷酸 、 亚铁氰化钾 、 丹宁酸 。 亚 铁氰化钾与铁锈作用后可生成蓝色的亚铁氰酸盐( 即
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上海 涂料
第5 1 卷
量 过 多时 , 会产 生 过 量 的磷 酸 , 影 响涂 层 的 附着 力 。
1 . 2 稳 定 型带 锈 防腐 涂 料
的是 , 这3 种带锈涂料在施工时都必须先去除附着在
钢 铁 表 面 上 的浮 锈 、 油 污 和有 关 杂质 , 锈层 过厚时 , 也 要 加 以铲 除 。 除稳 定 型 带锈 涂 料 外 , 还要 清 理 氧化 皮, 在5 0 u m左 右 的锈 层 , 一 般均 可 用 这类 带锈 涂 料 。
油脂 、 污垢 , 附着不牢的氧化皮和浮锈及有关杂质 , 就可刷涂或喷涂。 本涂料属于底面合一漆 , 一般情况 下刷涂 2 道 即可满足防腐要求 , 特殊情况除外 。 大大
不起泡、 不 起 皱 、不 脱 落 、无 锈 点 ; 耐 酸 性 :浸 入 3 0 %H S O 中, 1 5 d 不 起泡 、 不起 皱 、 不脱落 、 无 锈 点; 耐 油性 :浸 入 溶 剂 油 中 , 9 0 d 不起泡 、 不起皱 、 不 脱 落、 无锈点。 ( 3) 可 带 锈 施 工 ,只要 在 工 件 表 面上 无 可见 的
O 引 言
现代生活中 , 钢铁广泛应用在各个行业之 中, 其
用 量之 大 、 用 途 之 广 不 言 而 喻 。然 而 ,钢 铁 产 量 的
( 3) 在 很 多 工 程 中 , 表面处理要达到 S a 2 . 5 级
非 常 困难 , 除 锈 质量 低 , 特别 是 在 一 些恶 劣 的施 工 环
在这种 带锈涂料 中 , 必然要使 用各种 可与铁锈
反应 的物 质 , 如有 机 酸 、 无 机酸 这 些 酸类 物 质 可将 铁 锈 溶 解 成 离 子 状 的物 质 , 该 物 质 与 涂 料 中 的 络 合 剂
3 0 %~ 4 0 %以上 , 且施工周期长。
( 2 ) 劳动强度大 , 工效低 , 施工环境差 , 除锈作 业( 如喷砂作业 ) 所产生的粉尘 等必然会影 响到环境 和人体的健康和安全 。
第5 1 卷第 5期 2 0 1 3 年 5月
上海涂料
S HANGHAI C 0AT I NGS
Hale Waihona Puke Baidu
Vo l _ 51 N o . 5
Ma y . 201 3

种 新 型 功 能性 带锈 防腐 涂 料
方 震 (中 国表 面工程 特 种 涂层 专业委 员会 , 陕 西 西安 7 1 0 0 5 4)
转化成具 有惰性 , 且 能 较 好 地 附着 在 钢 铁 表 面 上 的
涂料 。
( 1 ) 造价 很高 , 要 达到除锈 的施工要求 , 要花 费 大量 的人 力 、 物力 。 据不 完全 统计 , 当前 钢铁 构
件 、部 件 通 常所 花 费 的 除锈 费 用 约 占工 程 总 造 价 的
摘 要 :介绍 了带锈防腐涂料的分类 , 给 出一种新型功能性带锈 防腐涂料的特 点及应用案例 , 指
出发 展 带锈 防腐 涂 料是 今 后 的 方 向 。
关键词 :防腐涂料 ;带锈涂装 ;前处理
中 图分 类 号 :T Q 6 3 9 文献 标 识码 :A 文章 编 号 :1 0 0 9 — 1 6 9 6 ( 2 0 1 3) 0 5 — 0 0 5 1 — 0 4
结构 ( 加 入 耐 腐 蚀 的元 素 ) , 利 用 耐 腐 蚀 的 物 质 作 为
带锈防腐涂料应运而生 。
衬里 或涂覆 在钢铁 表面 、 电化学保 护 、 添加缓蚀 剂 等, 最有效 、 最方便 、 最经济 、 最广泛 的方法 还是 在 钢铁表面涂覆涂料。 用涂料对钢铁部件 、 构件进行防腐 , 按照常规的
境下 , 很难满足涂装工艺 的基本要求 。 如地下工程 、
地下 管 道 、 海上石油 、 重型机械 、 高架 桥 等 部 位 喷 砂
7 0 %处于易生 锈 的工作 环境 中。 全 世界每年 因钢铁 腐蚀造成的直接经济损失为 7 0 0 0 多亿美元 , 尚未包
含 由于钢 铁 腐蚀 所 造 成 的 间接损 失 。
常好 , 但铁锈中存在较强活性物质 , 铁锈较厚 时涂覆 有一定 困难 , 很难取得较好的效果 。
以上 3 种 带 锈 涂 料在 2 0 世纪 8 0 年 代 以后 曾有 较 大 的发 展 , 然 而并 未 得 到很 好 地 应 用 。 应 该 特 别 指 出
用量较难掌握 。 当用量不足时 , 锈层转化不完全 ;用
( 1 道 ) ;
耐 水 性 :1 2 0 d ,不 起 泡 、 不起皱、 不 起 粉 ;耐 碱 性 :浸 入 3 0 %N a O H中, 1 5 d 不起 泡 、 不 起 皱 、不
( 8 )不含苯 、 重金属等有害物质。
1 . 5 水 性 带锈 涂 料
脱 落、 无 锈 点 ;耐 盐 水 性 :浸 人 5 %N a C 1 中, 1 5 d
该 涂料 具 有 以下 特 点 :
(1 ) 有较强 的渗透性 , 一 次可渗入 8 0 g m的 锈
层;
化皮或 旧漆表 面上均 可涂覆 ) , 但锈层不 能过厚 , 一
般要求在 4 0 ~ 7 0 g m, 最好 是 在 5 0 g m以下 , 可 以取 得
( 2) 其渗 透 力 比水 还 强 , 可 以渗 透 至锈 层底 部 , 排 出锈层 中 的水 、 空气 , 可将 多 孔状 的锈层 连 接 在 一 起, 形 成 封 闭层 , 有效 抑 制 外部 介 质 的侵 入 ; ( 3) 涂 料 中的有 效 组 分 可 将锈 层 中 的活 泼 有 害
1 . 4 功 能 性 带锈 防 腐涂 料
这 种 涂 料 主要 是 依 靠 涂 料 中树 脂 的 反 应 基 团 、 活性颜料 等与铁锈 中的有害成分反应 , 生 成 难 溶 性 的络 合 物 和 稳 定 的 F e , 0 , 并使金 属表面钝化 , 从 而
达 到 防锈 、 稳 锈 的 目的 。
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