重防腐涂層的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢

方震

（國際涂層涂裝工業(yè)協(xié)會，廣東 珠海 519075）

重防腐涂層的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢

方震

（國際涂層涂裝工業(yè)協(xié)會，廣東 珠海 519075）

論述了粉末滲鋅技術(shù)、達克羅工藝、聚脲彈性涂料、鱗片涂料、氟碳涂料、氯醚樹脂型重防腐涂料、以納米金屬氧化物改性的新型防腐涂料、有機硅改性環(huán)氧樹脂防腐涂料以及帶銹涂料的應(yīng)用狀況，并指出其發(fā)展趨勢。

重防腐涂層；粉末滲鋅；達克羅；帶銹涂料

Author’s address: International Surface Coatings Association (ISCA), Zhuhai 519075, China

1 前言

金屬與周圍環(huán)境各種介質(zhì)接觸時，發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，使金屬材料受到損耗，性能受到破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。據(jù)統(tǒng)計[1]，我國每年因腐蝕(黑色金屬)所造成的直接經(jīng)濟損失約占國民生產(chǎn)總值的4%。美國1975年因鋼鐵腐蝕所造成的直接經(jīng)濟損失高達700多億美元，約占當(dāng)年其國民生產(chǎn)總值的4.2%(以上均不含間接的經(jīng)濟損失)[2]。世界上，每年生產(chǎn)的鋼鐵中大約有1/3因腐蝕而報廢。目前，全球每年因腐蝕所造成的損失高達10 000億美元，占各國國民生產(chǎn)總值(GNP)的2% ～ 4%。

為了使腐蝕現(xiàn)象得到有力的防止或控制，科學(xué)家們一直在追求更新、更高、更有效的防腐蝕方法。20世紀(jì)50年代(1953年 ～ 1955年)，美國歐文斯–科寧玻璃纖維公司研制開發(fā)出“玻璃鱗片”，并將它與有關(guān)樹脂混合制成鱗片涂料，用于重防腐領(lǐng)域。20世紀(jì)80年代，比利時科學(xué)家開發(fā)出性能較為優(yōu)異的高富鋅重防腐涂料——Ziga?！颁\加”是高純度(99.995%)的鋅粉和揮發(fā)性溶劑、樹脂制成的單組分涂料。與雙組分富鋅涂料和其他一些單組分富鋅底漆相比，“鋅加”的含鋅量極高(干膜中含純鋅量高達 96%以上)，溶劑中不含甲苯、二甲苯等有機溶劑，涂料中無Pb、Cd等重金屬，而且它對鋼鐵有雙重保護功能(陰極保護和屏障式保護)，因此，“鋅加”在橋梁、隧道、集裝箱、船體、污水處理、貯罐等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。此后，日本羅巴魯(Roval)，我國深圳的彩虹、珠海的冠宇等單位也相繼成功研發(fā)了類似“鋅加”的高富鋅防腐涂料。

在20世紀(jì)70年代初期，美國人發(fā)明了一種特殊的表面處理新工藝——達克羅(在被涂物件上形成鋅鉻膜的一種全新的防銹技術(shù))，它具有不產(chǎn)生氫脆、防蝕能力強、對環(huán)境污染少等一系列優(yōu)點，從而引起了世人的關(guān)注。1976年前后，它先后被轉(zhuǎn)讓給美國的M.C.I公司、法國的DACRAL公司和日本的NDS公司。1990年，我國由于汽車工業(yè)發(fā)展的需要，從日本引進了這種工藝，并作為一種比較清潔的生產(chǎn)方式而加以推廣。迄今，達克羅工藝在我國已形成了一個嶄新的產(chǎn)業(yè)。

在當(dāng)代，環(huán)保呼聲日益高漲，國際上對 Cr(VI)給人們造成的危害有了新的認識。歐盟規(guī)定，從2006年開始，所有的電子產(chǎn)品、汽車等須大大降低 Cr(VI)的含量，特別指出，每輛汽車中Cr(VI)含量不得超過2 g。因此，新的無鉻、少鉻防腐蝕技術(shù)就被提到了議事日程。而能把陰極保護功能和涂膜的屏蔽功能融合為一體的新型含鋅防腐蝕技術(shù)得到了廣泛關(guān)注，并在實際中得到了較好的應(yīng)用。以鋅為主體的防腐蝕課題在科研中不斷涌現(xiàn)，體現(xiàn)在：

(1) 含鋅或富鋅底漆如環(huán)氧富鋅底漆(它是由鋅粉、環(huán)氧樹脂液、聚酰胺樹脂 3種組分組成的自干型底漆)、無機磷酸鹽富鋅(鋁)涂料(它是由無機粘結(jié)劑、水與醇作溶劑，再與鋅粉、鋁粉所組成，其含鋅量大于70%)、無機硅酸鹽底漆(由烷基硅酸酯、超細鋅粉、顏填料、特種助劑、固化劑等組成，為雙組分)、富鋅帶銹自干型涂料(含鋅粉65% ～ 80%)以及水性無機雙組分富鋅涂料和以納米材料改性的無機富鋅(水性)涂料等等。

(2) 電鍍鋅。

(3) 熱鍍鋅。

(4) 電弧噴鋅。

(5) 熱滲鋅(粉末滲鋅)。

(6) 高富鋅涂料，如鋅鱗片涂料、比利時“鋅加”(干膜中鋅含量大于96%)、日本羅巴魯(含鋅量為96%)、深圳彩虹的強力鋅(涂膜中含鋅量大于 96%)和珠海冠宇的新鋅(干膜中的活性鋅含量為92% ～ 96%)等。

(7) 含鉻或無鉻達克羅(如交美特)。

2 粉末滲鋅涂層

2. 1 工作原理

將滲鋅劑與鋼鐵制件共置于滲鋅爐中，加熱到400 °C，活性鋅原子則由鋼鐵制件的表面向內(nèi)部滲透，同時鐵原子由內(nèi)向外擴散，在制件表層形成一個均勻的鋅–鐵化合物，即滲鋅層。

2. 2 特點

(1) 耐蝕性特強。實踐表明，在海洋及惡劣的工業(yè)大氣環(huán)境下，滲鋅層優(yōu)于熱鍍鋅、電鍍鋅和不銹鋼。如在同一腐蝕環(huán)境中，不銹鋼于 600天后其表面已布滿了銹點，而滲鋅產(chǎn)品在1 600天后，其表面仍無銹跡。

(2) 具有優(yōu)異的耐磨性和耐擦性。粉末滲鋅層的表面硬度為250 ～ 400 HV，而熱鍍鋅和電鍍鋅的表面為純鋅，所以其硬度僅為70 HV。故粉末滲鋅的耐磨性和耐擦性要比熱鍍鋅及電鍍鋅好得多。

(3) 涂覆工藝基本無污染。粉末滲鋅前，鋼鐵制件的前處理使用拋丸機，所產(chǎn)生的粉塵可利用布袋除塵器加以解決。滲鋅時，需要將滲鋅爐加熱至400 °C，以油作燃料的滲鋅爐由于采用了循環(huán)燃燒的方式，所以無煙氣排放。而且，粉末滲鋅為固體滲鋅，無鋅的蒸汽產(chǎn)生，加之工件與助劑均在密閉的器具中進行滲透、分離，所以不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。

(4) 與熱鍍鋅相比，它具有耗鋅量較低的特點。熱鍍鋅加工每噸產(chǎn)品需消耗鋅100 kg左右，而粉末滲鋅加工每噸產(chǎn)品消耗鋅量僅為30 kg左右，大大降低了加工成本。另外，熱鍍鋅對鋅鍋有腐蝕，而粉末滲鋅則沒有類似問題。

(5) 滲鋅產(chǎn)品可以與涂料結(jié)合形成復(fù)合防護層。由于滲鋅層與防腐涂料具有良好的配伍性，所以其結(jié)合力為1級。

(6) 經(jīng)過滲鋅的鋼鐵制件其機械性能不會有大的變化。這是由于滲鋅處理的溫度要比熱鍍鋅低 100 ～280 °C。而此溫度下，進入鋼鐵制件內(nèi)的氫原子已擴散逸出，所以在應(yīng)用中無氫脆問題。

2. 3 應(yīng)用及發(fā)展前景

粉末滲鋅技術(shù)起源于英國和蘇聯(lián)，20世紀(jì)90年代以來引進我國。經(jīng)過專家們的研究、實驗，目前已成功開發(fā)出粉末滲鋅技術(shù)和系列成套設(shè)備，并有5項成果獲得了實用新型專利，它們是：粉末滲鋅設(shè)備、爐體回轉(zhuǎn)粉末滲鋅設(shè)備、粉末滲鋅螺紋鋼以及管材、型材等。

由于粉末滲鋅技術(shù)有諸多的優(yōu)異性能，因此它已廣泛應(yīng)用于室外鋼鐵結(jié)構(gòu)及緊固件、高速公路、護欄、橋梁、水暖器材及建筑五金、汽車(如夏利汽車的滲鋅底盤)、工程機械和海洋化工、冶金、發(fā)電等工程中的耐高溫部件。

熱鍍鋅制作的高速公路護欄一般使用年限為6年。而滲鋅護欄(滲鋅厚度為90 ～ 100 μm)可保30年內(nèi)無損，并不需要大維修。每公里護欄(雙向、四排護欄)使用30年，熱鍍鋅需花費68萬元，而滲鋅僅需23萬多元，后者僅為前者的1/3左右，經(jīng)濟效益極高。

據(jù)統(tǒng)計，全國有鐵路線路 7萬多公里，每年用于鐵道道釘?shù)臐灿途S護費用大約為4億多元。若采用滲鋅道釘，30年內(nèi)免大修，僅此一項可為國家節(jié)約費用120多億元。

3 達克羅工藝的發(fā)展態(tài)勢

3. 1 彩色達克羅工藝

眾所周知，達克羅是一種非裝飾性的耐蝕涂層，一般外觀均為銀灰色，色澤單調(diào)，因此很難滿足工業(yè)發(fā)展對耐蝕涂層的外觀要求。

2005年7 ～ 8月份，筆者曾到一些達克羅公司參觀，在靖江市達克羅涂覆工業(yè)公司參觀時，看到了他們所加工的工件中除有銀灰色的達克羅涂層外，還有綠色、黑色和類似鈍化的金黃色涂膜。從外觀來看，其黑色涂層的色澤、均勻度等方面都較好。其達克羅涂層的處理工藝為：脫脂(CHCl3)—拋丸—浸漬—離心—烘烤[(290 ± 5) °C]—浸漬—離心—烘烤[(320 ± 5) °C]—浸漬—離心—噴涂—烘烤(160 ～ 180 °C)—檢驗—包裝。

沈陽金杯汽車公司、新程轎配制造有限公司、鹽城悅達(千里馬)公司等對靖江公司所加工的汽車配件做了大于600 h的鹽霧試驗，未發(fā)現(xiàn)有紅銹產(chǎn)生。目前，該公司所加工的汽車配件已出口意大利和北美市場。其產(chǎn)品技術(shù)要求及其檢測結(jié)果如表1所示。

表1 靖江市達克羅涂覆工業(yè)有限公司的達克羅工藝技術(shù)要求和產(chǎn)品檢測結(jié)果Table 1 Technical requirement for the Dacromet technics applied in Jingjiang Dacromet Coating Industry Ltd. and product test results

3. 2 交美特(Geomet)

歐盟《未來化學(xué)品政策戰(zhàn)略》(白皮本)已經(jīng)出臺，《關(guān)于化學(xué)品注冊、評估、許可和限制》(簡稱REACH)的法案已在2006年實施。歐盟REACH法案涉及的化工產(chǎn)品達3萬多種，涉及的制成品多達500萬種，直接影響著化工、輕工、紡織、建材、家電等行業(yè)與歐盟有進出口業(yè)務(wù)的企業(yè)。由于對 Cr(VI)認識的深化，已用法規(guī)的形式限定了它的含量。在此情況下，原認為比較環(huán)保的達克羅工藝，由于在正常工藝規(guī)范操作下，還有少量的鉻以可溶性 Cr(VI)的形式保留在達克羅涂層中，其溶出量大約在 3 μg/cm2，大大超過了鍍鋅鈍化層所要求的不大于 0.6 μg/cm2的標(biāo)準(zhǔn)和每輛汽車中Cr(VI)的含量不超過2 g的標(biāo)準(zhǔn)。因而必須有一種新型的小于0.6 μg/cm2和每輛汽車Cr(VI)含量小于2 g的工藝出現(xiàn)，以滿足新法規(guī)的要求。

法國Dacral公司更改了達克羅涂液的配方，推出了Dacromet LC的低鉻達克羅，使其膜層中的Cr(VI)含量降至0.03 μg/cm2(我國也有類似的做法)。

美國MCI公司研發(fā)了不含鉻的交美特涂層來取代達克羅涂層。用于緊固件和小零件的交美特涂層的最小厚度為10 ～ 12 μm，最小涂覆量為32 ～ 36 g/m2，顏色為銀灰及黑色；用于非緊固件和大零件的交美特涂層其最小厚度為8 ～ 12 μm，最小涂覆量為28 ～ 36 g/m2，顏色同上。交美特涂層的性能指標(biāo)見表2。

表2 各種交美特涂層的性能指標(biāo)Table 2 Performance indexes of various Geomet coatings

交美特涂層完全保留了達克羅高抗蝕、涂層薄、無氫脆的優(yōu)點，有效地解決了有害的 Cr(VI)的問題，從真正意義上實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，滿足了歐盟有關(guān)法規(guī)對產(chǎn)品制件中所提出的環(huán)保要求，因而無鉻達克羅工藝必將在不久的將來完全取代電鍍鋅、熱鍍鋅、電弧噴鋅和舊有的達克羅工藝。這是時代的要求，技術(shù)進步的必然趨勢。

4 其他新型重防腐技術(shù)

4. 1 聚脲彈性涂料

噴涂聚脲彈性涂料是繼高固體分涂料、水性涂料、紫外光輻射固化涂料、粉末涂料等低(無)污染涂料之后，為了適應(yīng)環(huán)保的需求而研發(fā)的一種新型無溶劑、無污染的涂料產(chǎn)品和施工技術(shù)。

聚脲涂料是一種彈性體物質(zhì)，疏水性強，對環(huán)境溫度不敏感，甚至可以在水上、冰上噴涂成膜，在極其惡劣的情況下也可正常施工。而且涂膜致密、連續(xù)和無接縫，既柔韌有余，又剛性十足，能完全隔離空氣中的水和氧氣的滲入，防腐性能十分優(yōu)異。

聚脲涂膜同時還具有耐磨、防水、抗沖擊、抗疲勞、耐老化、耐高溫、耐輻射等多種功能。可廣泛應(yīng)用于化工防護、管道防腐和海洋防腐等多種領(lǐng)域。目前，聚脲彈性涂料已在海洋燈塔、水池防水、船舶、京津高速鐵路及奧運場館得到應(yīng)用，京滬高速、廈深鐵路、京石高鐵等鐵路工程也已立項采用，其產(chǎn)值大約為20億元左右。

聚脲技術(shù)經(jīng)歷了 3個發(fā)展時期，即從芳香族、脂肪族到天門冬氨酸酯聚脲3個階段。作為高耐候性重防腐的新型材料，聚脲技術(shù)已經(jīng)日益成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域也得到了較大的發(fā)展。

聚脲彈性涂料在應(yīng)用時的最大缺點是必須使用專門的較昂貴的噴涂設(shè)備，而且在混合室(很小，精度很高)及噴嘴中必須能夠按比例充分混合，還必須在很短的時間(幾秒鐘)內(nèi)完全噴出，否則就會固化，造成噴涂設(shè)備的報廢。另外就是色彩、光澤及平整度稍差。

4. 2 鱗片涂料

鱗片涂料是以耐蝕樹脂為主要成膜物質(zhì)、以薄片狀的物質(zhì)(玻璃、不銹鋼、鋅片等)作骨料，再加上各種添加劑形成的厚漿型涂料。鱗片涂料可按樹脂類型、玻璃鱗片的片徑大小、涂料的黏度和涂膜厚度等進行分類。

4. 2. 1 按樹脂類型分類

(1) 乙烯基酯樹脂(VE)：含雙酚A型、酚醛環(huán)氧改性型及含溴型。

(2) 不飽合聚酯樹脂(UP)：含雙酚A型，含氯型、環(huán)氧丙烯酸改性和間苯型。

(3) 環(huán)氧樹脂(EP)。

(4) 聚氨酯樹脂(PV)。

(5) 氯化橡膠型。

4. 2. 2 按玻璃鱗片的片徑大小分類

大——6 ～ 10目(3 ～ 1.6 mm)；

中——20目(0.95 mm)；

小——60目(0.3 mm)、100目(0.16 mm)、120目(0.13 mm)。

4. 2. 3 按涂料的黏度分類

一般鱗片涂料、鱗片厚漿涂料(兩者均可采用噴、滾、刷的方法進行施工)和鱗片膠泥(只能用涂抹、刮涂方法進行施工)。

4. 2. 4 按形成涂膜的厚度進行分類

薄膜——0.2 ～ 0.4 mm；

中膜——0.4 ～ 1.0 mm；

厚膜——1.5 ～ 2.0 mm。

目前，鱗片涂料已廣泛應(yīng)用于海洋構(gòu)筑物、化工廠、石化廠等各個領(lǐng)域，在產(chǎn)生氣蝕、水點腐蝕、海水腐蝕以及一些嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境中表現(xiàn)出了較優(yōu)異的、可靠的防蝕性能。玻璃鱗片涂料的基本配方(刷涂、噴涂)如下：

乙烯基酯樹脂 60% ～ 70%

玻璃鱗片 20% ～ 35%

觸變劑 1% ～ 5%

消泡劑 0.1% ～ 2%

顏料 2% ～ 7%

催干劑 0.5% ～ 1%

促進劑 0% ～ 1%

鱗片涂料的鱗片厚度：對玻璃鱗片而言，一般為2 ～ 3 μm；對不銹鋼鱗片而言，為0.1 ～ 2.0 μm；對鋅片而言，為15 μm(愛卡公司)。在鱗片涂料中，玻璃鱗片的粒徑通常為0.2 ～ 3 mm，不銹鋼鱗片則為10 ～ 50 μm (日本)，100 ～ 150 μm(上材)。由于鱗片在涂層中上下交錯排列，因此形成了獨特的屏蔽結(jié)構(gòu)，因而，它比一般涂料具有更加優(yōu)異的耐蝕性能。

4. 3 氟碳涂料

近年來，常溫固化型的三氟氯乙烯(CTFE)已為人們熟知。目前，市面上的氟碳涂料有聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚三氟乙烯(PCTFE)和聚四氟乙烯。從性能上看，氟碳涂料是比較好的，它具有超強的耐候性，使用壽命可達25年。其超低的污染性可防止塵埃附著和雨水痕跡的污染，并具超強的耐腐蝕性。如大金ZEFFLE GK氟涂料清漆可在嚴(yán)酷的環(huán)境下保持20年亮麗的外觀，并具有超強的抗酸雨、抗鹽霧等性能，是目前公認對鋼和鋁型材有效的長效重防腐材料。

隨著石化工業(yè)的高速發(fā)展，石油儲罐和油氣管道日益增多。這些設(shè)施除了要求長期使用長效涂料(涂膜具有較長的使用壽命)外，還要求涂膜具有較強的抗靜電能力以及在各種工況下具有較強的抗腐蝕能力和耐候性能。為此，一種新型的具有導(dǎo)電性能的氟碳涂料誕生了。它就是利用大金生產(chǎn)的 GK型常溫固化型氟樹脂，加入導(dǎo)電型碳黑后再與其他助劑合理搭配而成的具有導(dǎo)電性能的長效重防腐型氟碳涂料。它解決了石化企業(yè)長期適應(yīng)儲罐防腐要求的諸多問題，為石化事業(yè)的發(fā)展起到了重要作用。

氟樹脂粉末涂料近年來也有了較大的發(fā)展，如ETFE(乙烯/四氟乙烯共聚)粉末涂料和 FEVE(氟烯烴/乙烯基醚共聚物)熱固性粉末涂料等。

有些研究者利用鋅對鋼材具有陰極保護的性能，通過在氟樹脂中加入鋅粉、鋅片等金屬顏料的方法，制備出具有高性能、高防腐能力的新型氟碳涂料。在粉末涂料的生產(chǎn)中，也出現(xiàn)了含有鋅粉、鋅片顏料的高鋅型重防腐類粉末涂料。這類粉末涂料在浙江寧波、徐州正菱等單位已有小批量生產(chǎn)。

為了進一步提高氟碳涂料的物化特性和防腐蝕能力，有些研究單位在利用納米技術(shù)(加入納米金屬氧化物)對氟碳涂料進行改性。最常用的納米類化合物有納米TiO2、納米SiO2、納米ZnO和納米CaCO3等。在應(yīng)用過程中，納米改性氟碳涂料也取得了可喜的進展，如徐州的大正公司等單位已在應(yīng)用此類氟碳涂料。

氟碳涂料已在我國大型室外鋼結(jié)構(gòu)、橋梁[3]、電視塔、港口機械等多個領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用。如杭州灣跨海大橋、三峽工程、河南廣播電視發(fā)射塔等重要工程都使用了氟碳涂料。

4. 4 其他

4. 4. 1 氯醚樹脂型重防腐涂料

氯醚樹脂通用型涂料(重防腐)是由氯乙烯和乙烯基異丁基醚的共聚物與溶劑、助劑、顏填料搭配而形成的涂料。常用的氯醚樹脂按照共聚物中添加乙烯基異丁基醚和有關(guān)單體的多少來命名，大致有 MP15、MP25、MP35、MP45、MP等60多種牌號。通用型重防腐涂料中的氯醚樹脂為MP25，它是由75%的氯乙烯與25%的乙烯基異丁基醚組成的共聚物，其結(jié)構(gòu)式為：

MP25是無毒、無味的白色或微黃色的粉末。在氯醚樹脂中，不含可皂化的酯鍵，故耐酸堿性能好。由于不含雙鍵，因而不易氧化和降解，所形成的涂膜的耐大氣老化性和對光的穩(wěn)定性特別優(yōu)異。

中石油的郭曉軍先生研制的氯醚重防腐涂料就是以MP25樹脂為基料的。該涂料具有良好的附著力(1級)和柔韌性(1 mm)，耐鹽霧時間可高達2 500 h，耐老化時間達2 000 h以上。在3.5%和5%的NaCl溶液中浸泡30 d無變化。該涂料除對鐵系基材有良好的附著力和防護性能外，對Zn、Al基材也有良好的附著力和防護性能。

氯醚樹脂重防腐涂料的優(yōu)異物化性能使它在室外鋼結(jié)構(gòu)件、設(shè)備、集裝箱、船舶等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

4. 4. 2 以納米金屬氧化物對防腐涂料進行改性的高性能、高效新型防腐涂料

四川愛倫公司韓彩蓮等人研制的新型高效重防腐涂料就是用納米材料、絡(luò)合劑和活性劑等特殊材料與其新合成的高分子成膜物及溶劑組成的。經(jīng)測試，其物化性能如下：固含量48% ～ 49%，表干0.5 h，實干24 h，附著力(劃格法)1級，柔韌性1 mm，鉛筆硬度＞2H，耐磨性(750 g/500 r的磨損量)＜ 0.02 g，耐沖擊性50 kg·cm，涂膜在30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H2SO4、NaOH和C2H5OH以及飽和NaCl、60 °C蒸餾水中浸泡168 h的情況下，均無任何變化。

4. 4. 3 有機硅改性環(huán)氧樹脂防腐涂料

四川三峽油漆公司廖錦報道，該公司研發(fā)出利用酚醛改性環(huán)氧樹脂(用改性芳香多胺作為固化劑，再加上特殊處理過的片狀填料、小片徑的玻璃鱗片……)制成具有優(yōu)異防滲效果、可耐150 °C及抗腐蝕的涂料。另外，還研發(fā)出由有機硅改性環(huán)氧樹脂的涂料。該公司推出的配套工藝如下。

(1) 適用于長期在100 ～ 120 °C酸霧下的鋼結(jié)構(gòu)及物料塔壁：鋼質(zhì)底材除銹St3—涂刷VG0610耐酸耐堿防腐底漆2道40 ～ 60 mm(濕碰濕涂裝，25 °C，間隔24 h)—涂刷VG0411耐酸耐堿防腐面漆2道40 ～ 60 μm。

(2) 適用于長期在100 ～ 150 °C的強酸、強堿(pH = 1 ～ 12)浸泡下的鋼結(jié)構(gòu)貯罐等，其涂裝工藝為：鋼質(zhì)底材噴砂至Sa2.5—涂VG0115耐高溫防腐漆1 ～ 2道(每道干膜30 ～ 60 μm，干燥時間24 h)—涂VG0515耐高溫型玻璃鱗片膠泥2道(每道干膜800 ～ 1 000 μm，干燥時間24 h)—涂VG0415鱗片膠泥1道(干膜厚度≥500 μm，干燥時間24 h)—涂VG0115耐高溫防腐清漆1 ～ 2道(每道干膜30 ～ 60 μm)，可根據(jù)腐蝕情況確定涂膜厚度(一般為1.5 ～ 3 mm)，特嚴(yán)酷情況下涂層厚度要大于3 mm(中涂VG0515鏝涂2道，VG0415鏝涂1道)。

4. 4. 4 帶銹涂料

帶銹涂料的最大特點就是可以帶銹施工，免去了大量的除銹過程，省力省時。帶銹涂料一般可分為3個類型：一是轉(zhuǎn)化型或反應(yīng)型，這種涂料中加入了一種能與鐵銹反應(yīng)的物質(zhì)(如磷酸、亞鐵氰化鉀、丹寧酸等)，生成有防銹作用的含鐵的化合物(配合物或螯合物)；二是穩(wěn)定型，這種涂料中加入了對鋼鐵表面產(chǎn)生鈍化和保護作用的顏料或能使鐵銹脫水轉(zhuǎn)化或穩(wěn)定鐵鹽的物質(zhì)(如鉻酸鋅、磷酸鋅)；三是滲透型，這種涂料中加入了具有極強滲透性的物質(zhì)，它可以滲透到銹層的孔隙和每一個部位，把生銹的部位包圍起來，使生銹部分不再發(fā)展。

近年來，這方面的發(fā)展很快，也引起了世界各國的極大關(guān)注。

(1) 轉(zhuǎn)化型帶銹涂料。山東濟南、臺灣南寶生產(chǎn)的水性帶銹防銹底漆是以水為介質(zhì)，加入多種防銹添加劑和助劑，使涂料可以與鐵銹發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)化，將鐵銹轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的保護層，并具有一定的滲透性，可滲透到金屬表面及針孔部位，并能牢牢地附著在金屬表面。這種防銹底漆可耐酸、堿和鹽，耐鹽霧時間可達500 h、耐高溫可達600 °C，表干10 min，實干10 h左右。

(2) 滲透型帶銹涂料。如德國固斯特、美國公司以及我國生產(chǎn)的ZYS高滲透性帶銹涂料。據(jù)介紹，ZYS帶銹涂料的成膜物質(zhì)具有特殊的分子結(jié)構(gòu)，可抗紫外線，耐酸、堿和鹽，并具有延遲老化和優(yōu)異的防腐能力，良好的附著力和耐久、耐沖擊、耐磨性能。該涂料由于加入了硫酸化合物、磷化物及2價的含Ni有機螯合物，因此涂料的抗老化性能有了極大的提高。

(3) 新型帶銹涂料。一種集滲透性、轉(zhuǎn)化性和穩(wěn)定性為一體的新型帶銹涂料，可帶銹施工，耐強酸、強堿。據(jù)介紹，其使用壽命(戶外耐候，以改性聚氨酯為主的成膜物質(zhì))可達10 ～ 15年，是一種底面合一的新品種(雙組分)：固含量≥65%，細度20 μm，黏度(涂-4杯)≥25 s，密度1.3 kg/L，遮蓋力≤225 g/m2，沖擊性≥50 kg·cm，柔韌性1 mm；耐水性(120 d)、耐堿性(30% NaOH/30 d)、耐酸性(30% H2SO4/30 d)、耐鹽(30% NaCl/30 d)、耐油/溶劑油(90 d)、耐熱(150 °C/8 h)等測試后不起泡、不起皺、不變色、不粉化。

5 結(jié)語

為了解決鋼材表面在苛刻工況條件下的重防腐問題，世界各國的科學(xué)家們利用各種不同的防腐蝕機理和復(fù)合的防腐蝕技術(shù)，開發(fā)出許多不同的重防腐涂層，以適應(yīng)各行各業(yè)的防腐蝕需求。如利用改變鋼材原有的組成和結(jié)構(gòu)達到防腐目的，開發(fā)了粉末滲鋅、多元合金共滲等方法；利用延長腐蝕介質(zhì)到達基體的時間(延長基體的使用壽命)，發(fā)明了鱗片涂層；利用屏蔽加陰極保護的原理，開發(fā)出了達克羅、交美特、“鋅加”等等。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今日，人們在創(chuàng)造出空前巨大的物質(zhì)財富的同時，在可持續(xù)發(fā)展的道路上，卻出現(xiàn)了難以克服的巨大瓶頸。資源、能源的大量消耗，迫使人們開發(fā)節(jié)能降耗、低碳、與人友善、與環(huán)境友善的新技術(shù)。重防腐涂層也不例外，亦須按照上述原則，研發(fā)出適應(yīng)時代、滿足人類生存的節(jié)能降耗、低碳減排型及環(huán)境友好型重防腐涂層，這是科技工作者和企業(yè)家須共同承擔(dān)的社會責(zé)任。

[1] 方震. 涂料涂裝論文集[M]. 香港: 香港亞太科技出版社, 2005.

[2] 廖錦. 耐溫型重防腐漆及涂裝[J]. 重慶電鍍與涂料涂裝, 2009 (3): 14-20.

[3] 李運德, 楊振波, 黃玫梅. 常溫固化氟碳涂料在橋梁領(lǐng)域的應(yīng)用[J].電鍍與涂飾, 2008, 27 (1): 49-53.

[ 編輯：韋鳳仙 ]

Application and development trends of heavy corrosion protection coatings //

FANG Zhen

The application status of heavy corrosion protection coatings was discussed, including zinc powder sherardizing technology, Dacromet technics, polyurea elastic coating, flake coating, fluorocarbon coating, chlorinated polyether resin heavy corrosion protection coating, new corrosion protection coating modified by nanometer metal oxide, organic silicon modified epoxy resin corrosion protection coating and rust coating, and the development trends were presented.

heavy corrosion protection coating; zinc powder sherardizing; Dacromet; rust coating

TG174.46

A

1004 – 227X (2010) 07 – 0064 – 06

2010–05–07

方震（1938–），男，河南洛陽人，教授級高級工程師，中國表面工程協(xié)會特種涂層專業(yè)委員會副理事長，國際涂層涂裝工業(yè)協(xié)會常務(wù)副理事長，西安防護涂裝協(xié)會理事長。主要從事材料、涂裝、能源、新材料等方向的研究。

作者聯(lián)系方式：(E-mail) isca@isca-world.com。