一种新型功能性带锈防腐涂料

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
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
第５ １ 卷第 ５期 ２ ０ １ ３ 年 ５月
上海涂料
Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ Ｃ ０ＡＴ Ｉ ＮＧＳ
Ｖｏ ｌ ＿ ５１ Ｎ ｏ ． ５
Ｍａ ｙ ． ２０１ ３
一
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）
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 。
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
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
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
（ 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
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
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
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
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
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 。
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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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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 。
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
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ห้องสมุดไป่ตู้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
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 ；
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
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
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