環(huán)氧防腐漆之腐蝕性
導(dǎo)讀：環(huán)氧防腐漆之腐蝕性:是能源損失、材料浪費(fèi)的主要原因。據(jù)報(bào)道，每年因腐蝕造成了全球1/5的能源和4.2···
環(huán)氧防腐漆之腐蝕性:是能源損失、材料浪費(fèi)的主要原因。據(jù)報(bào)道，每年因腐蝕造成了全球1/5的能源和4.2%的GNP損失，在美國每年因?yàn)楦g造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1千多億美元。而避免材料腐蝕的常用的方式就是使用保護(hù)層或涂刷涂料。由于環(huán)氧樹脂含環(huán)氧基等特殊結(jié)構(gòu)，其附著力強(qiáng)、耐腐蝕性能好，故而在涂料中使用的防腐性能優(yōu)越，因此其被廣泛的應(yīng)用于水性防腐涂料中的制備。水性環(huán)氧防腐涂料的基料主要由疏水性的環(huán)氧樹脂和親水性的胺類固化劑雙組分組成。其中環(huán)氧樹脂的乳化、環(huán)氧樹脂與固化劑的配比及其相容性直接影響著涂料的防腐性能。而新型水性防腐涂料的制備中，主要是對(duì)基料和顏填料的特性進(jìn)行考慮使其有效的應(yīng)用于涂料。
1基料在涂料中的防腐機(jī)理及研究現(xiàn)狀基料在涂料中作為主要的成膜物質(zhì)，對(duì)金屬的防護(hù)機(jī)理主要有： (1)對(duì)腐蝕介質(zhì)的物理屏蔽通過環(huán)氧樹脂與固化劑間發(fā)生交聯(lián)作用形成三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高涂層的致密度，減少涂層的空隙，阻止或抑制氧氣、水、電解質(zhì)離子等透過涂膜，形成一種機(jī)械屏蔽。這種屏蔽作用使基體與腐蝕介質(zhì)隔離，阻斷了腐蝕電池的通路，進(jìn)而降低了腐蝕介質(zhì)向涂層與基材界面擴(kuò)散，防止了腐蝕電池的形成而抑制了腐蝕活動(dòng)的進(jìn)行。
(2)漆膜的電阻效應(yīng)涂層的成膜物質(zhì)大多為高分子有機(jī)化合物，其絕緣性好，具有很高的電阻，能妨礙陽極或陰極與溶液間的離子的移動(dòng)，在腐蝕電池的溶液中起到了介入高電阻的效應(yīng)。
(3)附著力環(huán)氧組分的涂層與金屬間有很強(qiáng)的附著力，使涂層的屏蔽作用的有效性增強(qiáng)，進(jìn)而減緩腐蝕到達(dá)基材的速率，從而起到增強(qiáng)防腐能力的作用。近年來，水性環(huán)氧涂料在固化過程中殘留在涂層中的親水性乳化劑和交聯(lián)劑影響涂料的耐化學(xué)腐蝕性能，對(duì)于水性環(huán)氧涂料的研究許多學(xué)者重點(diǎn)集中在采用各種方法對(duì)基料進(jìn)行改性、優(yōu)化配方和改善制備工藝條件，其中改性后的樹脂乳液或固化劑使涂料的附著力和防腐等性能得到了顯著的提高
目前市場(chǎng)上使用較多的水性環(huán)氧涂料主要是離子型的，由于該體系中存在著離子，使得水性環(huán)氧涂料易受環(huán)境pH值的影響而導(dǎo)致儲(chǔ)存穩(wěn)定不好，且易腐蝕基材。因此研究和開發(fā)非離子型水性環(huán)氧涂料是環(huán)氧涂料的發(fā)展趨勢(shì)。鄒海良等以低分子量親水性的乙二醇二縮水甘油醚、十八胺為反應(yīng)原料制備出了一種具有表面活性的自乳化非離子型水性環(huán)氧固化劑。其制備成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、乳化效果好、粘度較低。當(dāng)脂肪胺是三乙烯四胺(TETA)、含水量為30%～40%、胺氫與環(huán)氧摩爾比為0.8∶1～1.2∶1、固化溫度在30～50℃時(shí)，用該固化劑制備的水性環(huán)氧涂料涂膜性能優(yōu)異，且達(dá)到了國內(nèi)外水性環(huán)氧涂料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，實(shí)用價(jià)值高。席發(fā)臣等合成了一種陰離子-非離子復(fù)合型反應(yīng)型水性環(huán)氧乳化劑，在其中引入雙酚A鏈段、羧基、環(huán)氧基，增強(qiáng)了其的乳化能力，且自身可參與固化反應(yīng)，消除了該組分對(duì)水性環(huán)氧防腐涂料耐水性能的影響。用該乳化劑制得的水性環(huán)氧乳液粒徑小，涂膜的固化程度高，涂層更加致密，制備的涂料的防腐性能較好。
2顏料在涂料中的防腐機(jī)理及研究現(xiàn)狀環(huán)氧體系涂料中的顏料對(duì)金屬基材主要有物理和化學(xué)兩方面的防護(hù)效應(yīng)：
(1)對(duì)腐蝕介質(zhì)的物理屏蔽作用玻璃鱗片、云母鱗片等片層結(jié)構(gòu)的的屏蔽性顏填料具有化學(xué)惰性、低透水性和強(qiáng)抗磨損特性，其能夠在涂層中平行排列，而這種排列結(jié)構(gòu)使水、氧氣、電解質(zhì)等腐蝕介質(zhì)在涂層中的擴(kuò)散路徑變得更為曲折且擴(kuò)散到基材所需的時(shí)間更長，阻止基材表面與腐蝕介質(zhì)直接接觸，避免了表面發(fā)生化學(xué)的或者電化學(xué)反應(yīng)，從而防止形成腐蝕電池或抑制其的腐蝕活動(dòng)。
(2)顏料的緩蝕和鈍化作用磷酸鋅、氧化鐵紅等活性顏料是防腐涂料的重要組成部分。此類活性顏料與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成鈍化膜，改變金屬表面性能，使得腐蝕電池產(chǎn)生電極極化，降低腐蝕電池的電化學(xué)反應(yīng)速率從而對(duì)金屬的腐蝕起到有效的緩蝕與鈍化作用，能有效的改善水性環(huán)氧涂料的附著力、吸水率、起泡行為和界面保護(hù)作用，從而增強(qiáng)防腐性能。
(3)陰極保護(hù)作用鋅粉等金屬粉有很好的化學(xué)活性，當(dāng)在涂料中添加大量的鋅粉等金屬粉作為陽極時(shí)，涂層的電極電位相對(duì)于要保護(hù)的金屬基材更負(fù)，此類活性顏料能在腐蝕電池中作為陽極首先被反應(yīng)而犧牲，使得金屬基材作為陰極而得到了保護(hù)。環(huán)氧漆廠家研究了不同比例的云母氧化鐵/鋁顏填料對(duì)環(huán)氧體系涂料防腐性能的影響。通過EIS、SEM等測(cè)試手段發(fā)現(xiàn)：只含有鋁的涂料的性能比純?cè)颇秆趸F的防腐涂料的性能好，而使用云母氧化鐵和鋁顏料的涂層的抗剝離性要好很多，當(dāng)云母氧化鐵和鋁的含量分別為10%、90%時(shí)，涂料的防腐性能俱佳，原因是鋁粒子比云母氧化鐵更容易與OH-離子反應(yīng)形成氫氧化鋁的沉淀，且鋁粒子能夠降低電解質(zhì)pH，從而提高涂層的防腐性能。
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