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解析有機(jī)無(wú)機(jī)富鋅涂料特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

作者:鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時(shí)間:2010-08-31 19:41:27 [收藏]

    關(guān)鍵詞:特點(diǎn) 涂料 有機(jī) 解析
        隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)化進(jìn)程的加快,包括對(duì)鐵路、公路以及各種基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)的推進(jìn),對(duì)于各種涂料的使用量也是越來(lái)越大,由其在工業(yè)涂裝領(lǐng)域,重防腐更成為物體防護(hù)必不可少的工序,富鋅涂料做為一種性能優(yōu)異的低成本重防腐涂料,應(yīng)用領(lǐng)域和范圍也非常廣泛,包括石油化工設(shè)備、橋梁、造船、海上平臺(tái)、近海建筑物、港口設(shè)施、各類水工結(jié)構(gòu)、發(fā)電廠的各類鋼結(jié)構(gòu)、交通運(yùn)輸機(jī)械、鐵塔以及工程機(jī)械和各種儲(chǔ)罐等各類防腐蝕要求高的鋼鐵結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的表面的防腐處理,并且成為某些應(yīng)用場(chǎng)合的主導(dǎo)產(chǎn)品,并且具有良好的效果。

        解析有機(jī)無(wú)機(jī)富鋅涂料特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

        何為有機(jī)無(wú)機(jī)富鋅涂料?

        富鋅涂料分為有無(wú)機(jī)富鋅涂料和無(wú)機(jī)富鋅涂料。有機(jī)富鋅涂料,是最為常用的是環(huán)氧富鋅涂料,常用環(huán)氧樹脂、氯化橡膠、乙烯基樹脂和聚氨酯樹脂為成膜基料,中聚酰胺固化環(huán)氧富鋅底漆是有機(jī)富鋅底漆中應(yīng)用最大的品種。無(wú)機(jī)富鋅涂料分為有溶劑型和水性兩類,溶劑型無(wú)機(jī)富鋅涂料以正硅酸乙酯為基料,因?yàn)檎杷嵋阴タ梢匀苡谟袡C(jī)溶劑,噴涂后,在溶劑揮發(fā)的同時(shí)正硅酸乙酯中的烷氧基吸收空氣中的水分并發(fā)生水解反應(yīng),交聯(lián)固化成高分子硅氧烷聚合物;也就是硅酸乙酯水解縮聚,形成網(wǎng)狀高聚物涂膜的過(guò)程。水性無(wú)機(jī)富鋅涂料是由水性無(wú)機(jī)硅酸鹽(鈉、鉀、鋰)樹脂、鋅粉、助劑組成的雙組分涂料。水性無(wú)機(jī)富鋅涂料分為后固化型和自固化型兩種,后固化型無(wú)機(jī)富鋅涂料漆膜干燥后,需要加熱或者涂上酸性固化劑(稀磷酸或者M(jìn)gCl2水溶液),施工較為復(fù)雜,漆膜較脆。目前市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的是水性自固化無(wú)機(jī)富鋅涂料。

        有機(jī)無(wú)機(jī)富鋅涂料各自特點(diǎn)及區(qū)別

        有機(jī)富鋅涂料中有機(jī)成膜物的導(dǎo)電性能差,必須增加鋅粉含量以保證導(dǎo)電性。美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)涂裝協(xié)會(huì)SSPCPaint-20中規(guī)定:有機(jī)富鋅涂料鋅粉占干膜質(zhì)量不少于77%,無(wú)機(jī)富鋅涂料鋅粉占干膜質(zhì)量不少于74%,此規(guī)定就是為了增加涂膜的導(dǎo)電性。此外,有機(jī)樹脂的粘結(jié)性優(yōu)于無(wú)機(jī)樹脂,這樣也為高含量鋅粉附著提供了更好的保證。有機(jī)型涂料的防銹性能比無(wú)機(jī)型稍差,導(dǎo)電性、耐熱性、耐溶劑性不如無(wú)機(jī)型涂料,但施工性能好,對(duì)鋼材表面的處理質(zhì)量容忍度較大。同時(shí)環(huán)氧富鋅底漆與大多數(shù)涂料可以兼容,且配套涂層之間有著協(xié)同作用,使配套涂層的壽命較單獨(dú)使用時(shí)提高1.5~2.4倍。其由鋅粉、有機(jī)樹脂和溶劑組成,因此劃分為有機(jī)富鋅涂料。此涂料的特點(diǎn)是鋅粉含量高,防腐蝕效果優(yōu)良。

        水性無(wú)機(jī)富鋅涂料綜合性能優(yōu)良,有很多優(yōu)勢(shì),但在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些缺點(diǎn):涂層的微觀多孔導(dǎo)致屏蔽性能較差、電化學(xué)極化率增大造成涂層過(guò)早失效、涂層較厚時(shí)有裂紋傾向、施工性能不如有機(jī)類好,條件較為苛刻;高模數(shù)硅酸鹽涂料雖然防腐性能優(yōu)良,但粘度較高容易凝膠,穩(wěn)定性差。特別是水性環(huán)氧樹脂涂料在成膜時(shí),大部分水分蒸發(fā)后,環(huán)氧樹脂乳膠粒子相互接觸,而殘余的水分和固化劑分子則處在分散相粒子的間隙。水分進(jìn)一步蒸發(fā),分散相粒子開始凝結(jié),同時(shí)固化劑分子擴(kuò)散到分散相粒子的界面及內(nèi)部發(fā)生固化反應(yīng),擴(kuò)散速度變慢,粒子之間很難凝結(jié)成膜,固化反應(yīng)進(jìn)行的不完全,不能形成均勻致密的涂膜,導(dǎo)致防腐性能變差??傊c溶劑型富鋅涂料相比,水性富鋅涂料存在防腐性能、施工性能、成本等問題。

        無(wú)機(jī)富鋅涂料的應(yīng)用領(lǐng)域解析

        1、無(wú)機(jī)富鋅涂料在船舶涂裝中應(yīng)用:無(wú)機(jī)富鋅涂料在船舶涂裝中主要是作為防銹底漆廣泛應(yīng)用于鋼材預(yù)處理以及船殼內(nèi)、外表面的防銹涂裝,在這類場(chǎng)合的應(yīng)用充分體現(xiàn)了無(wú)機(jī)富鋅涂料的優(yōu)異防腐蝕性能。無(wú)機(jī)富鋅涂料在船舶中的涂裝應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:第一、用于水線以下船體。無(wú)機(jī)富鋅涂料中的硅酸鹽呈堿性,涂膜中的鋅粉與海水反應(yīng)生成的也是堿性物質(zhì),使船底與海水形成堿性環(huán)境,而海生物在堿性環(huán)境中難以生存,從而起到防污作用。第二、在船舶液艙中的應(yīng)用。無(wú)機(jī)富鋅涂料在液艙中的應(yīng)用取得了很好的效果,避免了衛(wèi)生安全和勞動(dòng)安全以及火災(zāi)、爆炸等危害。第三、在艦船甲板上的應(yīng)用。

        解析有機(jī)無(wú)機(jī)富鋅涂料特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

        2、無(wú)機(jī)富鋅涂料在各類儲(chǔ)罐上的應(yīng)用:無(wú)機(jī)富鋅涂料可以用于各類儲(chǔ)罐設(shè)備,例如原油儲(chǔ)罐、各類化工原料儲(chǔ)罐、溶劑儲(chǔ)罐、煤氣和天然氣儲(chǔ)罐等。無(wú)機(jī)富鋅涂料作為防銹底漆應(yīng)用于這些類別的儲(chǔ)罐,除了能夠得到較好的防腐蝕效果外,由于無(wú)機(jī)富鋅涂料的表面電阻小,還能夠起到消散罐體表面出現(xiàn)的靜電電流,達(dá)到抗靜電的目的。無(wú)機(jī)富鋅涂料應(yīng)用于消防水儲(chǔ)罐、消防過(guò)濾水罐的防銹底漆,可在涂裝后的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)提供良好的防銹效果。

        3、無(wú)機(jī)富鋅涂料作為鋼結(jié)構(gòu)涂料防護(hù)底涂料的應(yīng)用:鋼結(jié)構(gòu)表面可溶鹽的存在和污染,是影響涂層下鋼材腐蝕和涂層失效的主要因素,而可溶鹽對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面的污染又是不可避免的。腐蝕學(xué)者對(duì)橋梁鋼結(jié)構(gòu)腐蝕產(chǎn)物的化學(xué)分析印證了可溶鹽的存在,可溶鹽的來(lái)源很多,至少有八項(xiàng),其中一項(xiàng)是大氣污染物的沉降導(dǎo)致可溶鹽存在于鐵銹中,常見的大氣污染物為二氧化硫、氯化物、硫化物、氮氧化物、銨鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、各種離子形成的可溶鹽。其中,硫酸鹽和氯化物對(duì)鋼材腐蝕具有自催化作用,只要水和氧不斷得到補(bǔ)充,鋼材表面腐蝕則不斷地繼續(xù)進(jìn)行,硫酸鹽導(dǎo)致鋼材表面形成硫酸鐵巢的坑蝕,氯化物使鋼材表面形成點(diǎn)蝕。

        4、無(wú)機(jī)富鋅涂料在耐高溫底涂料的應(yīng)用:有機(jī)硅樹脂結(jié)構(gòu)中含硅?氧鍵,涂膜具有良好的耐高溫性能,因其化學(xué)組分與含量的不同,涂膜耐熱性能自150~600℃不等,因價(jià)格昂貴,一般僅涂裝兩道底涂料和兩道面涂料,每道干膜厚度為30μm,涂膜厚度僅120μm。若被涂裝物及時(shí)投用,涂層中的樹脂結(jié)構(gòu)可受熱而交聯(lián),有助于提高涂膜耐蝕性。若涂裝后被涂裝物于露天閑置備用或經(jīng)常處于時(shí)用時(shí)停狀況時(shí),在工業(yè)大氣或多雨潮濕氣候環(huán)境中,因厚度過(guò)小,被涂裝物易過(guò)早產(chǎn)生銹蝕破壞。

        環(huán)氧富鋅涂料的應(yīng)用領(lǐng)域

        1、環(huán)氧富鋅涂料在船閘閘門防腐補(bǔ)救中的應(yīng)用:在船閘運(yùn)行中,閘門難免受到船舶碰擦使防腐系統(tǒng)遭到破壞,在損傷面積較小的情況下,采用以環(huán)氧富鋅為底漆、2遍環(huán)氧云鐵中間漆、2遍氯化橡膠漆面漆的3種涂料配套的涂裝方案進(jìn)行補(bǔ)救,能達(dá)到防止閘門腐蝕的效果。環(huán)氧富鋅底漆是以鋅粉為填料,固體環(huán)氧樹脂為基料,以聚酰胺樹脂或胺加成物為固化劑,加以適當(dāng)混合溶劑配制而成的高固體分環(huán)氧底漆,其中鋅粉在涂料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要超過(guò)85%,以形成連續(xù)緊密的涂層而緊密地與金屬接觸。由于在涂膜受侵蝕時(shí)鋅的電位比鋼鐵的電位低,因此涂料膜中的鋅為陽(yáng)極,先受到腐蝕,基材鋼鐵為陰極,受到保護(hù)。而鋅作為犧牲陽(yáng)極形成的氧化產(chǎn)物又對(duì)涂膜起到一種封閉作用,更加強(qiáng)了涂膜對(duì)基體的保護(hù)。

        解析有機(jī)無(wú)機(jī)富鋅涂料特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

        2、環(huán)氧富鋅涂料的鋼材表面的應(yīng)用:環(huán)氧富鋅底漆0TT(Barrier)是一種高含鋅量的雙組份環(huán)氧富鋅底漆,可廣泛用于經(jīng)過(guò)噴砂清理的鋼材表面。環(huán)氧富鋅底漆0TT(Barrier)與高性能涂層體系配套使用,可進(jìn)一步提高防腐蝕性能。在涂層配套體系中,環(huán)氧富鋅底漆0TT(Barrier)的允許最高干膜厚度為90微米,但在此膜厚下,涂層固化時(shí)間會(huì)增加。施工條件:底材溫度不可低于5°C并且至少應(yīng)當(dāng)高于空氣露點(diǎn)溫度3°C以上,溫度和相對(duì)濕度的測(cè)量必須在靠近作業(yè)點(diǎn)附近的底材處進(jìn)行。在非敞開空間內(nèi)涂裝時(shí),應(yīng)具有良好的通風(fēng)條件以確保漆膜的正常干燥。

        HG/T3668?2000富鋅涂料標(biāo)準(zhǔn)制定

        我國(guó)現(xiàn)行使用的關(guān)于富鋅涂料的標(biāo)準(zhǔn)是HG/T3668?2000《富鋅底漆》,該標(biāo)準(zhǔn)制定于2000年,是根據(jù)我國(guó)當(dāng)時(shí)的涂料科技工藝水平發(fā)展情況而制定的,等效采用了日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISK5552?1991《富鋅底漆》。主要的技術(shù)差異是:根據(jù)我國(guó)涂料行業(yè)的習(xí)慣,修改了一些術(shù)語(yǔ)、增加了一些檢測(cè)項(xiàng)目,以及在鋅含量檢測(cè)方法上引用了GB/T6890.3?1986的方法。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了富鋅底漆的分類、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝運(yùn)輸、貯存等。適用于用鋅粉、烷基硅酸鹽或環(huán)氧樹脂及固化劑、顏料、溶劑為主要原料而制成的涂料。這些涂料主要用作鋼鐵底材的防銹。

        結(jié)語(yǔ):水性無(wú)機(jī)富鋅涂料因其硅酸鹽粘結(jié)劑在與鋅粉反應(yīng)的同時(shí)還與基材鋼鐵反應(yīng),系化學(xué)鍵相結(jié)合,其耐蝕性,作為重防腐涂料的使用壽命,大大優(yōu)于環(huán)氧富鋅涂料。水性無(wú)機(jī)富鋅涂膜的耐熱性、耐有機(jī)溶劑性、導(dǎo)電性均優(yōu)于環(huán)氧富鋅涂膜,因而更適合作為各類油品儲(chǔ)罐的內(nèi)防腐涂料。顯然,水性無(wú)機(jī)富鋅涂料的環(huán)保安全性能大大優(yōu)于環(huán)氧富鋅涂料。隨著環(huán)境保護(hù)愈來(lái)愈受到全世界的關(guān)注,各國(guó)為節(jié)約能源和控制VOC的排放量,制訂日益嚴(yán)格的法規(guī),人們的環(huán)保意識(shí)也日益增強(qiáng),盡量采用質(zhì)高又環(huán)保的產(chǎn)品已成為人們的共識(shí),水性無(wú)機(jī)富鋅涂料代替環(huán)氧富鋅涂料已成為一種趨勢(shì)。
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