防腐涂料简介及防腐机理

防腐涂料简介及防腐机理

防腐的方法多种多样，涂料防腐是最简便有效、应用最广泛的防腐措施。然而，涂料无一例外地都遇到了“前处理”（除锈、去湿）和“重防腐”的矛盾。现有的重防腐涂料，都需要预先对基体金属进行严格的除锈，多要求达到SIS 标准Sa2.5级，同时要求被涂物表面干燥。

由于钢铁构造物日益大型化，形状及所处环境日趋复杂，严格除锈去湿极为不便；至于大型梁柱、管道、塔架、罐体等需要现场焊接，其焊缝接口除锈，以及大型设施在使用过程中的修补涂装，严格除锈几乎不可能，麻烦且费用昂贵。为解决此问题，已有各种带锈涂料应运而生。然而由于技术指标不高，效果不好。

为解决此难题，美日发达工业国家自七、八十年代既已开始研制“省工型重防腐涂料”，并于八十年代末到九十年代先后推出产品。

群力公司花费巨资经多年研究，紧接美、日之后于1993年推出了这种全新功能的涂料。其耐蚀性能，机械物理性能等均能达到国际水平，其指标超过常见重防腐涂料的数倍至十数倍，例如湿热试验5000小时，中性盐雾试验10000小时等。

2、防腐蚀机理的探讨

钢铁腐蚀的本质是电化学过程。其三个基本条件是：不同电极电位的电极、电极之间的电连接和腐蚀介质形成的电解质体系。而防腐涂层的作用，则主要是切断钢铁表面与腐蚀介质之间的电联系，使得腐蚀电流趋近于零。但由于防腐层的微观缺陷，导致介质的可渗透性，使得钢铁表面仍然存在微电池效应，发生电化学腐蚀。电位较正的阳极区的铁失去电子成为铁离子，与介质中的负离子结合生成活性的铁锈酸等结构疏松的腐蚀产物。上述正负离子的交换必须要有一个通道。对于除锈彻底的防腐体系，其通道要穿过防腐屏蔽层，离子扩散阻力很大，腐蚀过程缓慢。但对于除锈不彻底的防腐体系，在金属基体和防腐屏蔽层之间有一个铁锈层，正负离子可以通过此通道直接交换，腐蚀过程会快很多倍。且疏松的腐蚀产物体积逐渐膨胀，最终使防腐层鼓泡、破裂、剥离而失效。

可见钢铁表面有锈，是涂层防腐的大忌。然而彻底除锈又十分困难，所以许多带锈涂料应运而生，传统的带锈涂料，其作用机理主要有转化型和稳定型。

转化型是利用转化剂将铁锈转化为结构稳定的铁化合物，再靠成膜液将已转

化的锈层粘附在钢铁表面。其缺点是：

①为了保证转化速度，该涂料呈酸性，对其后面的配套漆有破坏作用。

②不同的表面状态，转化液与成膜液的比例要随时调整，实际上难以掌握，达不到较佳的配合，成膜液的防腐档次不高。

③钢铁表面残留锈迹的多少，使其转化效果不同，锈多则留有残锈；锈少则留有残液，腐蚀基材。

稳定型带锈涂料是利用其中的多种稳定剂，与铁锈络合，使铁锈钝化失去活性，转变成涂料中的填料。但是，这种络合物仅仅是相对于活性的铁锈而言是稳定的，比起涂料中的填料而言，能级仍然偏高，加之其成膜物质限于起粘结的作用，档次不高，所以最后形成的涂层和稳定性、致密性、耐腐蚀性也不会太高（二）、BW9300省工型重防腐漆简介

1、作用机理

本产品对环氧树脂和固化剂分别进行深加工改性，使得树脂具有鰲合转锈机理(不同于常用的稳定型，反应型带锈涂料)，因而可以带锈施工，可以达到传统防腐涂料前处理Sa2.5级的效果。此外，以超细锌尘作为填料，极大地增加了锌元素的表面积和分散性，可以用较少的锌含量达到富锌底漆相同的牺牲阳极效果。因而，对于要求很高，而又难于进行严格的前处理的工件或部位，作为底漆使用，是十分适宜而可靠的。

1）带锈功能。

BW9300涂料与上述带锈机理不同，采用了全新的带锈机理——鳌合转锈机理。

它不是靠外加转化剂或稳定剂，而是靠变性复合树脂，与金属基材及铁锈产生物理——化学反应，将树脂、填料、稳定的锈层转化物以及金属基材的分子，鳌合形成强固的复合屏蔽层。该屏蔽层不但可以有效地阻止氧化离子向金属基材扩散，而且，只要树脂涂层存在，还可将新氧化生锈的锈点再一次转化并固定，从而彻底堵塞了再腐蚀通道。

因此，BW9300涂料不仅与金属基材之间的附着力远高于一般底漆，而且具有很强的带锈防腐能力，而施工的方便绝非普通环氧富锌及无机富锌可比。

2)带潮功能

在潮湿的钢铁表面涂以防腐层，对于绝大多数涂料而言，水份都会滞留在涂层下，一方面阻止漆膜与钢铁结合，继续促使钢铁锈蚀而生成疏松的腐蚀产物；

另一方面随温度的变化，水份有局部的液——气相变化和体积的胀缩，对漆膜产生机械力破坏，久之则漆膜起泡，剥离。

所以潮湿亦是一大隐患，绝大多数涂料要求施工表面干燥，环境相对湿度不能太高。但是对于管道，塔架、储罐等露天工件，在阴雨天施工时，或者矿山井下等环境，要求工件表面干燥根本不可能。

另外一种经常发生而又极易被忽视的情况是，在海洋、库区、野外、船舱内等相对湿度很高的环境下，可能因为多种原因造成钢铁表面温度下降到露点温度以下，表面产生凝露，特别是施工过程中因温度下降等突然产生的或局部的或轻微的凝露，极易被施工人员忽略，带潮施工造成隐患，不用多久涂层即会剥落。所以满足带潮施工要求，也是一项重要的“省工”功能。BW9300涂料树脂的亲铁功能远远强过水的亲铁功能，所以当其在潮湿面施工时，立即与铁亲合，将水挤走而进入涂层，紧接着水份通过分子的迁移逐渐透过涂层而逸出。只要不是泡在水里或表面有可流动的明水，对于表面潮湿、凝露以及小雨状态下的表面，都可以施工。这一功能给施工和保证质量带来极大的方便。

3)与新旧漆膜的相容性

在维修施工中，往往对局部进行修补。修补之处可能有一些结合很牢固的漆膜不易除去，其边缘外不需修补之处也仍然有完好的漆膜；修补涂料应该与上述两种旧膜均有极好的结合能力。此外，当这些地方再维修时，它成了旧漆膜，要与新涂上的漆膜也能牢固的结合。这就要求该涂料是具有广谱的相容性。

BW9300涂料与绝大多数金属，非金属材料均可鳌合，所以不论在金属，木材，水泥等表面，以及绝大多数新旧漆膜上，均可施工，广泛的适应性极大的方便了用户，降低了材料储备的种类和施工的繁琐。

《过程装备腐蚀与防护》结课论文

过程装备与控制工程08-1班

苑涛

06082897