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水性无机富锌涂料的制备研究+文献综述(5)

时间:2017-01-07 16:30来源:毕业论文
予金属制品绚丽的色彩和光泽等装饰效果,并且还可与其他保护方法配合使用, 具有施工简便、适应性广、不受设备面积和形状约束等优点[8] 。因此涂料


予金属制品绚丽的色彩和光泽等装饰效果,并且还可与其他保护方法配合使用,
具有施工简便、适应性广、不受设备面积和形状约束等优点[8]
。因此涂料防腐被
认为是最经济有效且应用普遍的方法。
1.3 水性无机富锌涂料
水性无机富锌涂料是以无机硅酸盐(如:硅酸钠、钾、锂水溶液等)为基料、
金属锌为主要防锈颜料,添加多种填料和助剂而成的一种厚浆型重防腐涂料, 除
了具有环保特性外,还具有其他一些特殊性能,如良好的耐溶剂性、耐温隔热性
和耐候性。 现已广泛用于海洋、 高温等各种环境中钢结构的长效防腐, 包括轮船、
集装箱、海洋平台、各类海岸设施、桥梁、贮罐、塔架、管线和各类大型建筑的
钢铁构件等,均取得令人满意的效果。据美国航空航天局(NASA)报告,在各
类富锌涂料中抗蚀性最佳的为水性无机富锌涂料, 它在海洋大气条件下的使用寿
命至少为25 年[9]

1.3.1 水性无机富锌涂料的特点
水性无机富锌涂料除了具有优异的防腐蚀性能,同时还具有以下特点[10]
:
(1)优良的附着力。硅酸盐系水性无机富锌涂料的在干燥成膜过程中形成
硅酸锌空间网状结构聚合物,同时硅酸盐与金属基材表面形成硅酸锌铁络合物,
从而形成牢固的化学键使涂层与基材之间具有优良的附着力。
(2)耐候性。和有机涂料相比,水性无机富锌涂料可以抵抗太阳学射线而
不发生氧化。 即使在长期曝晒的环境下, 依然不会出现粉化、 开裂或脱落的问题。
(3)耐磨性。水性无机富锌涂料在干燥成膜的过程中形成致密的硅酸锌空
间网状结构,因此其涂层较硬且耐磨。
(4)耐热性。水性无机富锌涂料的基料为硅酸盐,硅酸盐涂层硬化时以聚硅氧烷(Si-O-Si)相结合,这种 Si-O键的结合能(106kcal/mol)比 C-C 键的结
合能(82.6kcal/mol)大得多,所以具有非常好的耐热性。
(5)耐辐射性。据 Oakridge 国家实验室试验表明,无机富锌涂层系统对高
累积辐射量具有优异的抵抗能力。 该类涂料甚至可以在高辐射量的核电厂设备上
使用。
(6)耐溶剂性。水性无机富锌涂料同其他的水性涂料一样,具有非常优异
的耐溶剂性。不溶于汽油、甲苯、二甲苯等烃类溶剂,对醚、酮以及氯化烃等溶
剂依然具有很强的抵抗能力。
(7)环保安全性。水性无机富锌涂料以水为溶剂或稀释剂,零 VOC 排放,
无闪点,无毒、无可燃性和爆炸性。在施工和运输中无需采取严格的防火措施,
简化了生产和施工条件,提高了安全性能。
(8)抗静电性。无机涂层相对于有机涂层导电性较好,一般可用于防止和
消除静电的导电涂料的电阻率为 106
-108
Ω·cm。当水性无机富锌涂料干膜中锌
含量≥74%时,其电阻率一般为 103
-108
Ω·cm,远低于一般导电涂料,即水性
无机富锌涂料消除静电的性能远好于一般导电涂料。
1.3.2 水性无机富锌涂料的成膜机理
如前所述,水性无机富锌涂料通常以碱金属的硅酸盐溶液为基料,金属锌为
主要的防锈颜料。作为基料的碱金属硅酸盐溶液决定了涂料的品种和性能。不同
硅-钾(钠)摩尔比的硅酸盐结构是不同的,如图 1-1 所示。锌粉与基料混合后,
逐渐与硅酸盐分子结构中的羟基发生反应,形成硅酸锌聚合物,同时钢材中的铁
原子也与羟基发生键合作用,最终形成空间网状结构,从而完成湿漆膜的固化过 水性无机富锌涂料的制备研究+文献综述(5):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_1961.html
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