水性無機(jī)富鋅涂料在工業(yè)和建造上越來越重要。
水性無機(jī)富鋅涂料和溶劑型無機(jī)富鋅涂料一樣,以大量的金屬鋅粉作為防銹顏料,鋅粉在干燥的涂膜中緊密接觸,形成與鋼材之間的良好導(dǎo)電性,起到電化學(xué)保護(hù)作用。
富鋅涂料所形成的涂膜極相似于熱鍍鋅,因而水性無機(jī)富鋅涂料結(jié)合了熱噴鍍、鋁和有機(jī)富鋅涂料的優(yōu)點(diǎn),以去離子水為溶劑,施工方便,對環(huán)境無污染、無毒害,是最具有發(fā)展前途的環(huán)保型涂料品種。
水性無機(jī)富鋅涂料的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年的歷史,至今已成為最重要的重防腐蝕涂料品種之一,廣泛用于暴露在海洋大氣、高溫和各種環(huán)境的鋼結(jié)構(gòu)的長效防腐蝕,具有滿意的效果。
據(jù)調(diào)查驗(yàn)證,有的已經(jīng)經(jīng)過35年的考驗(yàn),橋梁鋼結(jié)構(gòu)仍處于完好狀態(tài),銹蝕程度僅達(dá)到Ri2(ISO 4268),沒有起泡和開裂等涂膜的破壞現(xiàn)象。
水性無機(jī)富鋅涂料主要是自固化型。
水性無機(jī)富鋅涂料以可溶于水的高模數(shù)硅酸鹽(硅酸鉀、硅酸鋰、硅酸鈉等)為黏結(jié)劑,反應(yīng)活性高,吸收空氣中的二氧化碳和水分,使硅酸鹽水解生成金屬鋅離子,進(jìn)而反應(yīng)生成硅酸鋅鐵復(fù)合物,與鋼材表面緊密結(jié)合成為一體。即使涂層有局部破損,銹蝕也不會(huì)像其他有機(jī)涂層一樣向周圍蔓延。水性無機(jī)富鋅涂料可以作為防銹底漆和貯罐內(nèi)壁的單一涂層使用;也可以在表面復(fù)涂其他中間涂層并配套面漆(如環(huán)氧涂料、丙烯酸涂料和聚氨酯涂料等)。但是,富鋅涂料涂層表面不能復(fù)涂醇酸涂料等油性涂料,因?yàn)橛托酝苛蠒?huì)在含鋅的涂膜表面皂化而剝落。
以無機(jī)硅酸鹽為基料的水性無機(jī)富鋅涂料為例,其性能特征下:
(1)附著力
無機(jī)鋅粉涂層能夠和金屬基材通過化學(xué)鍵形成牢固的結(jié)合從而抑制膜下的開裂和銹燭的遷移。
(2)耐候性
該類涂層完全是無機(jī)的,抗氧化能力強(qiáng),耐太陽光的輻射,在長期曝曬下,不會(huì)有粉化、開裂或脫落的情況出現(xiàn)。
(3)耐磨性
涂層較硬,耐磨性好,但是硅酸乙酯涂層在低濕干燥環(huán)境中可能會(huì)因?yàn)楣袒怀浞?,其耐磨性低于具有類似表面的其他無機(jī)鋅粉涂層。
(4)耐熱性
以硅酸鹽涂層為例,在形成固化層時(shí)以聚硅氧烷Si-OSi相結(jié)合。這種硅氧鍵的鍵能為445kJ/mol,比形成有機(jī)高分子的C-C鍵鍵能346kJ/mol大得多,因而具有更強(qiáng)的耐熱性。
(5)耐輻射性
由無機(jī)鋅粉底漆和無機(jī)面漆組成的無機(jī)涂層已經(jīng)通過1×1010rad累計(jì)輻射試驗(yàn)。因而,該類涂料可以用于產(chǎn)生很高輻射量的核電廠設(shè)備上。
(6)耐溶劑性
水性無機(jī)富鋅涂料一個(gè)突出性能是耐溶劑性好,幾乎在所有烴類溶劑中,包括汽油、甲苯、二甲苯以及其他脂肪烴和芳香烴石油產(chǎn)品中是不溶的,對許多強(qiáng)溶劑(如醚、酮以及氯化烴)均具有很強(qiáng)的抵抗能力。
(7)安全性
分散介質(zhì)為水,不燃燒,在生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸、施工等方面沒有燃、爆的危險(xiǎn)性。
(8)抗靜電性
有機(jī)涂層一般易于產(chǎn)生靜電,不但會(huì)發(fā)生危險(xiǎn),也易沾污塵埃;無機(jī)涂層的相對導(dǎo)電性較好,尤其是無機(jī)富鋅底漆,其電阻一般為103~108 Ωcm。
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