有機(jī)富鋅涂料防腐蝕機(jī)理

（1）屏蔽作用，富鋅涂料的屏蔽作用重要靠難溶鹽的生成和腐蝕產(chǎn)物。傳統(tǒng)的富鋅涂料采用球狀鋅粉，它們之間是以點(diǎn)接觸的形式來(lái)傳輸電子，并和鋼材基體也保持電接觸。由于是點(diǎn)接觸，所以涂層的導(dǎo)通性較差，為了提高涂層的電導(dǎo)率，必須添加大量的鋅粉，此時(shí)的鋅粉的體積濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了 CPVC，粘結(jié)劑不足以填補(bǔ)涂層間的空隙，從而形成了多孔隙的涂層結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在很多鋅粉從顆粒狀變化為鱗片狀時(shí)，更加強(qiáng)了物理屏蔽作用，因?yàn)轺[片狀鋅粉的加入增加滲透距離的同時(shí)，在涂層中形成了無(wú)數(shù)的微小區(qū)域，減少了涂層與金屬基體之間的熱膨脹系數(shù)之差，降低了涂層硬化時(shí)的收縮率、涂層內(nèi)部的應(yīng)力，抑制了涂層的龜裂、脫落，提高了涂層的粘結(jié)力和抗介質(zhì)滲透能力，從而提高了涂層的防腐蝕性能。鋅的腐蝕產(chǎn)物隨腐蝕介質(zhì)的不同而不同，有氧化鋅、氫氧化鋅、堿式碳酸鋅、堿式氧化鋅硫酸鋅等，由于這些物質(zhì)的形成使得體積膨脹，填滿涂膜的空隙，從而防止鐵表面與氧、水等有害介質(zhì)的進(jìn)一步接觸，起著物理屏蔽作用。同時(shí)這些腐蝕產(chǎn)物可 以使涂膜緊密的結(jié)合起來(lái)，增大電阻，減緩電化學(xué)腐蝕的速率，鋅粉的消耗速率就會(huì)大大降低，其耐久性就會(huì)提高。

（2）犧牲鋅粉的保護(hù)作用富鋅涂料含有大量的鋅粉，鋅粒子之間，鋅粒子與鋼鐵表面之間緊密接觸，鋅電位比鐵更負(fù)，所以在電解質(zhì)溶液中鋅原子容易失去電子變成陽(yáng)極，鐵則為陰極。在陽(yáng)極區(qū)鋅由于失去電子而被腐蝕掉，在陰極區(qū)鋼鐵表面不段得到電子，從而得到保護(hù)。

欲使涂膜導(dǎo)電發(fā)揮犧牲陽(yáng)極的作用，要求整個(gè)涂層必須有良好的導(dǎo)通性，使整個(gè)涂層與鋼鐵基材體系形成電化學(xué)回路，富鋅涂層才能起到電化學(xué)保護(hù)作用。

（3）涂膜的自修補(bǔ)作用，當(dāng)涂膜上有部位被機(jī)械損傷后，露出基體金屬，在較小面積內(nèi)腐蝕電流能流向鋼鐵露出部分，則鋅的產(chǎn)物就沉積在此處形成一層保護(hù)膜，延緩腐蝕繼續(xù)發(fā)生。

（4）鈍化作用：涂料對(duì)鋼材有著良好的鈍化作用，涂料成膜過(guò)程中隨水分的蒸發(fā)，涂層的 PH 值發(fā)生變化，鋼材基體的電極電位不是一直處于受電化學(xué)保護(hù)的狀態(tài)，因此涂料對(duì)鋼材基材有著良好的鈍化作用。

有機(jī)型防銹性能比無(wú)機(jī)稍差，導(dǎo)電性、耐熱性、耐溶劑性不如無(wú)機(jī)型的，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。冷涂鋅涂料是近年來(lái)新出現(xiàn)的一個(gè)涂料品種，主要是代替熱鍍鋅或者說(shuō)是在熱鍍鋅施工較困難的情況下，可以使用。是由鋅粉、有機(jī)樹脂和溶劑組成。因此應(yīng)該劃分為有機(jī)富鋅涂料中。此涂料的特點(diǎn)是鋅粉含量高，來(lái)達(dá)到良好的防腐蝕效果。

(一)有機(jī)富鋅涂料:有機(jī)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。最為常用的是環(huán)氧富鋅涂料，其中聚酰胺固化環(huán)氧富鋅底漆是有機(jī)富鋅底漆中應(yīng)用最大的品種。有機(jī)富鋅涂料的有機(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) SSPC Paint-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導(dǎo)電性的。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)型防銹性能比無(wú)機(jī)稍差，導(dǎo)電性、耐熱性、耐溶劑性不如無(wú)機(jī)型的，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。冷涂鋅涂料是近年來(lái)新出現(xiàn)的一個(gè)涂料品種，主要是代替熱鍍鋅或者說(shuō)是在熱鍍鋅施工較困難的情況下，可以使用。是由鋅粉、有機(jī)樹脂和溶劑組成。因此應(yīng)該劃分為有機(jī)富鋅涂料中。此涂料的特點(diǎn)是鋅粉含量高，來(lái)達(dá)到良好的防腐蝕效果。

(二)無(wú)機(jī)富鋅涂料:無(wú)機(jī)富鋅涂料有溶劑型和水性兩類。溶劑型無(wú)機(jī)富鋅涂料是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(納、鉀、鋰)樹脂、鋅粉、助劑組成的雙組分涂料?，F(xiàn)在也開發(fā)出磷酸鹽類的富鋅涂料，水性無(wú)機(jī)富鋅涂料的發(fā)展已經(jīng)有 50 多年的歷史了，該產(chǎn)品最早是由美國(guó)航空航天總署(NASA)研發(fā)出來(lái)的，作為太平洋小島的衛(wèi)星接收站的防銹用。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 MgCl2 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。