•  金属的腐蚀机理

　　•  涂料的防腐蚀作用

　　•  常规防腐涂料简介

　　　1、无机富锌底漆

　　　2、环氧树脂类防腐涂料

　　（1）环氧富锌底漆

　　（2）环氧云母氧化铁底漆 /中间漆

　　（3）环氧铁红底漆

　　（4）环氧煤焦沥青涂料

　　•  金属的腐蚀机理

金属的腐蚀可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。金属的化学腐蚀是金属在干燥气体和非电解质溶液中进行化学反应的结果。化学腐蚀过程中不产生腐蚀微电池，不产生腐蚀电流。金属的化学腐蚀往往只在特定的情况下发生，不具普遍性。金属的电化学腐蚀是金属和腐蚀介质发生电化学反应而引起的腐蚀，在腐蚀过程中有隔离的阴极区和阳极区，电流可通过金属在一定的距离内流动。

钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。钢铁在冶炼过程中常常要加入碳元素及其它一些合金元素。这样，由于基体铁元素和其它的合金元素各自的标准电极电位不同，就形成发生腐蚀的微电池的两极。当氧气、水分被吸附在钢铁表面时，连通了能够发生电化学腐蚀的微电池的两极，产生钢铁的腐蚀。以大气腐蚀中最常见的氧腐蚀为例：在阳极区，铁原子失去电子，被氧化成 Fe 2+ 离子；在阴极区，氧原子获得电子，并与水结合形成OH - 离子。最后形成的产物是Fe 2 O 3 ，就是我们常见的红褐色铁锈的主要成分。

　　•  涂料的防腐蚀作用

　　•  屏蔽作用 优良的防腐蚀涂料可以阻止或抑制水、氧和离子透过漆膜，使腐蚀介质与金属隔离，从而防止形成电池或抑制其活动。

　　•  漆膜的电阻效应 在腐蚀电池的回路中，人们无法阻止在金属内部电子从阳极向阴极流动，但电绝缘性良好的漆膜却可以抑制溶液中阳极金属离子的溶出和阴极的放电现象。事实证明，电导率低并且在溶液中能在较长时间保持稳定值的漆膜防腐蚀性能良好。

　　•  颜料的缓蚀作用和钝化作用 颜料是涂层的重要组成部分。大多数碱性颜料能与漆膜含有的植物油酸以及有机漆膜氧化降解产生的低分子羧酸生成皂类化合物，如钙皂、钡皂、锶皂及锌皂等，它们可以降低漆膜的吸水性和透水性，并有缓蚀作用。在防锈底漆中经常采用活性较大的防锈颜料，如铬酸盐类和红丹等，它们对钢铁有一定的钝化作用。以铬酸盐系颜料底漆为例，当微量水透过漆膜时，少量被溶解的颜料将钢铁钝化，这种不通电流而使钢铁阳极钝化的现象称为“自钝化”。

　　•  阴极保护功能 在涂料中含有大量的作为阳极的金属粉，以涂料的施工方法覆盖在金属表面形成保护层。在腐蚀过程中它作为阳极被腐蚀，钢铁被保护。

　　•  常规防腐涂料简介

1、无机富锌底漆

无机富锌底漆是保护钢铁最普遍、最重要的底漆，从大的船舶到小的零件，都在使用富锌底漆。可以这样说，在大气和海洋重防腐领域，富锌底漆几乎没有竞争对手。只是在酸、碱介质腐蚀环境下，由于这些介质渗透进去容易与锌粉反应生成氢气，只能用其它防锈底漆。

无机富锌底漆的防锈机理是阴极保护，无机富锌涂料涂层中具有大量的电位比铁电位更低的锌粉，可以起到牺牲阳极的作用而使钢铁免受腐蚀。锌粉是一种化学活性颜料，它的电极电位为－ 0.763，铁的电极电位为－0.409，因此锌在钢铁表面作为牺牲阳极，对钢铁有保护作用。锌粉被腐蚀后的产物，主要是碱式碳酸锌2ZnCO 3 ·3Zn（OH） 2 ，这些致密而微碱性腐蚀产物不导电，可填充涂膜的孔隙，填塞了颜料层，封闭了涂膜的损伤部位，阻挡屏蔽腐蚀因子的透过而起到防蚀效果，这就是所谓的自修复性。因此尽管无机富锌涂料的涂层比较薄，但仍有较好的防锈效果，使用寿命也较长。无机富锌涂料中锌粉的用量必须在85％－95％之间才能起到很好的电化学保护作用。

　　•  水性后固化型无机富锌底漆 以硅酸钠或硅酸钾为粘结剂，与锌粉混合后涂布于钢铁表面，然后用酸性固化剂喷涂于漆膜表面，粘结剂发生化学反应而固化，最后将生成的水溶性盐用水冲洗干净。

　　•  水性自固化型无机富锌底漆 以硅酸钠和部分硅酸锂的混合物为粘结剂，锌粉为颜料，涂布后依靠吸收空气中的CO2逐步反应固化。

　　•  溶剂型自固化无机富锌底漆 以正硅酸乙酯为粘结剂，配合锌粉涂覆于钢材表面。其特点是：不受湿度影响，干燥迅速。

　　•  不同类型无机富锌底漆的比较

　　•  无机富锌底漆、环氧富锌底漆与热喷锌和热浸锌的比较

2、环氧树脂类防腐涂料

以环氧树脂为主要成膜物质的涂料称为环氧涂料。每年世界上约有 40%以上的环氧树脂用于制造环氧涂料，其中大部分用于防腐领域。环氧防腐涂料是世界上用得最广泛、最为重要的防腐涂料之一。

环氧树脂涂料的特点

　　•  突出的附着力 环氧树脂分子结构中含有的醚键和羟基都是强极性基团，这些基团使环氧涂料与金属基材表面之间产生很强的黏结力。

　　•  良好的耐腐蚀性 环氧涂料固化成膜后，分子中含有稳定的苯环和醚键，分子结构又较为紧密，因此对化学介质（中等浓度的酸、碱、盐等介质）的稳定性较好，能长期满足大多数环境的需要。

　　•  良好的物理力学性能 环氧涂层固化时体积收缩小，热膨胀系数小，抗温变和应力的作用强；环氧树脂分子中的苯环的刚性和烃基的柔性，使得固化后的涂膜坚硬而柔韧，力学性能好。

　　•  电绝缘性好 环氧树脂涂膜的稳定性和致密性赋予它很好的电绝缘性。

　　•  品种多样、应用广泛 环氧树脂涂料可以通过改变配方中的环氧树脂、固化剂和颜填料的种类形成几十种性能各异的产品。环氧树脂涂料品种和性能的多样性，使它能够在广泛的领域内得到应用。从传统的交通工业（汽车、火车和船舶）到现代的海洋工程，从陆上的桥梁和建筑设施到地下的管路工程，环氧树脂涂料都在发挥着重要的作用。

　　•  耐候性较差 环氧树脂分子中的苯环和醚键易受到日光照射的影响而破坏。因此，环氧涂料不宜用做外用涂料的面层。

（1）环氧富锌底漆

环氧富锌底漆以锌粉为填料，固体环氧树脂为成膜物质，以聚酰胺或胺加成物为固化剂，加以适当混合溶剂配制而成的高固体分环氧底漆，其中锌粉在涂料中的含量要超过 85%，以形成连续紧密的涂层。环氧富锌底漆防腐蚀性能优良，但比无机富锌底漆稍差。它的附着力强，与中间漆和面漆之间有良好的粘结性。环氧富锌底漆的施工性能好，对钢铁基材表面处理要求不高。

（2）环氧云母氧化铁底漆 /中间漆

云母氧化铁的化学成分是α -Fe2O3，由于其片状结构类似云母，所以叫做云母氧化铁。鳞片状的云母氧化铁是一种优良的无毒防锈颜料，具有优良的耐酸碱性。以云母氧化铁为主要颜料的环氧云铁涂料可以直接作为防腐底漆，也可以与富锌涂料配套作为中间漆。环氧云铁涂料具有良好的屏蔽性能，可以有效的地阻挡外来介质对涂层的渗透，延长介质渗透的时间。它适宜作为大型钢结构的防腐涂料，具有极好的防锈性能、耐水性和耐海水性。

（3）环氧铁红底漆

环氧铁红底漆以聚酰胺固化的环氧树脂为成膜物质，以氧化铁红为主要颜料，辅以其它防锈颜料。它有良好的附着力，耐水、耐酸、耐碱性能较好，防锈性能中等，有一定的耐热性，在五金产品、机床、电机、管道和一般钢结构上大量采用。另外，环氧铁红底漆没有毒性，对饮用水不造成污染，被选用为船舶饮水舱专用防锈底漆。

（4）环氧煤焦沥青涂料

环氧煤焦沥青涂料是由液体环氧树脂与煤焦沥青掺混，使用多元胺或聚酰胺固化的一种主要用于地下、水下工程的防腐蚀涂料。环氧沥青防腐涂料综合了煤焦沥青与环氧树脂的优点，具有优良的耐水性、耐酸性、耐碱性，良好附着力和机械强度，是一性能优良、价格低廉的防腐蚀涂料。它广泛地应用于水利工程设施、地下输油、输气管道、煤气工程及化工设备的防腐蚀。

环氧煤焦沥青涂料的耐溶剂性较差，不能作油罐内壁涂料。它的低温固化性差，在冬季干燥缓慢。

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