防銹顏料的作用機(jī)理、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

文章出處：吉川科技人氣：發(fā)表時(shí)間：2015-05-18 11:54

在工業(yè)涂料中防腐蝕涂料對(duì)金屬底材的保護(hù)主要是三種形式：屏蔽作用、緩蝕作用和陰極保護(hù)（電化學(xué)保護(hù)）作用。根據(jù)防銹顏料的的主要功能可以分為：物理性防銹和化學(xué)性防銹，其中化學(xué)性防銹顏料又可以分為緩蝕型和電化學(xué)作用型兩種顏料。

1 屏蔽作用

由于在防腐蝕涂料的成膜過(guò)程中對(duì)底材的潤(rùn)濕程度、表面張力的均衡、溶劑的殘留以及施工等因素的影響，涂料漆膜都存在一定的透水性和吸水性。這就大大的增加了水、氧氣和離子滲透的幾率，而這些都是造成金屬底材腐蝕的主要原因。所以在涂料中增加片狀顏料能有效的屏蔽水、氧氣和離子等腐蝕因子透過(guò)，切斷涂層中的毛細(xì)孔。從而阻斷或延長(zhǎng)腐蝕介質(zhì)的深入的途徑，從而提高涂層的防腐蝕能力。例如氧化鐵紅、云母粉、鋁粉、云母氧化鐵、玻璃鱗片、不銹鋼鱗片等。

2 緩蝕作用

漆膜中某些防銹顏料本身或其與成膜物或水分的反應(yīng)產(chǎn)物，對(duì)金屬底材可以起緩蝕作用，實(shí)質(zhì)就是阻緩陽(yáng)極反應(yīng)，最典型的就是鈍化作用和磷化作用。傳統(tǒng)的防銹顏料如鉻酸鹽防銹顏料、鉛系防銹顏料、磷酸鹽防銹顏料。

3 陰極保護(hù)作用

在涂層中加入對(duì)鋼鐵底材能成為犧牲陽(yáng)極的金屬顏料其用量又足以使金屬顏料與金屬表面之間達(dá)到電接觸程度，便能使金屬免受腐蝕。典型的就是富鋅涂料。利用鋅粉在鋼鐵表面形成導(dǎo)電保護(hù)層，形成由鋅粉和底材鋼板組成的電池，電流從鋅流向鐵，從而使底材受到了陰極保護(hù)，同時(shí)鋅的腐蝕產(chǎn)物為鋅鹽和鋅的絡(luò)合物，這些生成物是難溶穩(wěn)定的化合物，聚集在涂層中，涂層的屏蔽作用也得到了增強(qiáng)，從而起到了防銹效果。

防銹顏料的現(xiàn)狀

隨著人們的生活水平的提高和越來(lái)越多的使用要求，對(duì)顏料的使用越來(lái)越嚴(yán)格。不光是防銹效果的要求，更多的是環(huán)保性的要求。傳統(tǒng)防銹顏料的使用受到了很大的限制，尤其是鉛系防銹顏料（紅丹）、鉻酸鹽系列（鋅鉻黃等），其本身的防銹性能穩(wěn)定，但是其對(duì)人體的傷害和對(duì)環(huán)境的影響是很大的，例如紅丹，其防銹作用很好，有其是其能吸收硫酸根離子，對(duì)大氣環(huán)境中德?tīng)柛g作用很有意義，但是其毒性很大，長(zhǎng)期攝入能引起中毒性肝病、腎病、貧血。慢性中毒對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的損傷也很大。目前基本上被其他無(wú)鉛防銹顏料所替代。

目前防銹顏料市場(chǎng)使用的主要防銹顏料有：氧化鐵系列產(chǎn)品、鋅粉、磷酸鹽系列產(chǎn)品、片狀結(jié)構(gòu)類(lèi)產(chǎn)品。

防銹顏料的發(fā)展趨勢(shì)

隨著環(huán)境友好型顏料的需求越來(lái)越大，對(duì)防銹顏料的開(kāi)發(fā)也越來(lái)越來(lái)越多，開(kāi)發(fā)新型的高效環(huán)保的防銹顏料形勢(shì)也越來(lái)越迫切，其主要的性能要求如下：

1 環(huán)保性

近年來(lái)，環(huán)境的越來(lái)越惡化，人們的環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和環(huán)保法規(guī)的出臺(tái)，顏料的環(huán)境友好型是目前各種顏料發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前發(fā)展最多的是磷酸鹽系列、鉬酸鹽等。但是歐盟環(huán)保規(guī)范1999/45/EC規(guī)定：涂料中鋅的化合物（如氧化鋅。磷酸鋅等）如果超過(guò)規(guī)定的量，必須在包裝容器中表示出來(lái)。從而限制了磷酸鋅及其衍生物的使用也受到了限制。同時(shí)歐盟于2008～2010年分布實(shí)施的REACH法規(guī)旨在禁止或限制所使用的任何被認(rèn)定的有毒害的化學(xué)品。所以防腐涂料技術(shù)引進(jìn)環(huán)境友好型的產(chǎn)品取代含重金屬和有毒化合物的防銹顏料（六價(jià)鉻和含鋅化合物等）的形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻。

2 低成本

目前隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)顏料的選擇也越來(lái)越嚴(yán)格，尤其是高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品的需求也越來(lái)越大。而目前市場(chǎng)上很多產(chǎn)品雖然性能很優(yōu)異，但是價(jià)格也十分昂貴，在成本方面也大大的限制了其使用，所以開(kāi)發(fā)出高效低成本的產(chǎn)品也是未來(lái)防銹顏料發(fā)展的一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。

3 高性能

目前防銹市場(chǎng)的產(chǎn)品，很多都是單一性能需求的產(chǎn)品為主，很多時(shí)候在使用時(shí)如果使用單一的防銹顏料很難達(dá)到性能需求，其防銹效果也很有限。而很多客戶(hù)在追求性能的同時(shí)不得不增加其用量，但是效果還不是很明顯，造成了成本的增加。為了避免在使用過(guò)程中的使用過(guò)剩，這就要求防銹顏料的具有多重防銹的效果，減少產(chǎn)品的使用。這不僅可以降低成本，還能大大的節(jié)省各種資源，降低能耗。本文節(jié)選自《首屆顏填料應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)班教材（2014）》

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