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        新型親環境防腐涂料系統的開發及應用,涂料在線,coatingol.com
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        新型親環境防腐涂料系統的開發及應用
        2022年11月04日    閱讀量:     新聞來源:涂料在線 coatingol.com  |  投稿

        摘要:本文系統闡述了新型親環境防腐涂料系統的開發及應用,以及不同金屬底材在不同環境下涂料的解決方案。


        前言

        如今市場上常見的高防腐粉末涂料為富鋅粉末、面粉組成的涂料系統,富鋅粉末的防腐機理主要是屏障保護與陰極保護。


        然而含鋅產品被標識成“環境有害”,環保法律允許使用鋅的時間非常短涂料在線coatingol.com。


        且富鋅粉末比重大,增加了施工的難度,且容易耗損通風與電極設備,噴涂面積相對較小,提高了粉末回收的難度。


        本文中闡述的新型親環境防腐涂料系統使用親環境粉末,不含鋅,無需貼標簽,無VOC排放,可提高基材在自然環境中的耐用性。


        具有優異的耐化學品、耐濕熱、耐鹽霧等性能,可噴涂在多種基材上包括含有銳利邊角底材,透氣底材(鍍鋅鋼,美特金等)。


        該底漆具有較小的比重,使用方便,可回收使用,提高單位噴涂面積(可減少粉末消耗),可減少噴涂設備磨損(文丘里管、電極等)。與鐵類金屬具有極佳的附著力,與面粉具有很好的層間結合力。


        1、實驗部分


        1.1 原材料


        環氧樹脂;環氧固化劑;鋅粉;防腐助劑;丙烯酸酯流平劑;硅灰石;鐵紅;欽白粉;安息香等。


        1.2 試驗設備


        平行雙螺桿擠出機;磨機;鹽霧儀;濕熱儀。


        1.3 試驗工藝

           


        (1)熱熔結環氧粉末涂料制作工藝流程:試驗流程:稱量→混合→擠出→磨粉→過篩→噴涂→固化→檢測;(2)擠出溫度:30-90-80℃


        1.4 性能檢測


        鹽霧、濕熱性能檢測參照ISO 12944進行。


        2、結果與討論


        2.1 環境識別


        ISO 12944標準將環境分為內部環境、外部環境兩大類,每大類中根據污染程度不同分成Cl-C5環境,如表1所示。

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              在同一個環境下,涂料耐久性要求不同,防腐性能要求也不同。將涂料的耐久性分成三級:低(L):2~5年,中(M):5~15年,高(H):15年以上。


              環境與涂料耐久性形成二維圖,如圖1所示,ISO 12944標準對二維圖進行分類,同種顏色區域具有相似的防腐性能要求。

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        2.2 防腐性能評估


        涂層的防腐性能一般通過濕熱(ISO 6272)、中性鹽霧(ISO 7253)來評估。ISO 12944中規定了不同環境、不同耐久性涂料需要承受的檢測時間,如表2所示。

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        2.3 防腐機理


              當金屬與環境中介質接觸發生化學或電化學反應而使金屬損壞,粉末涂料涂膜通過阻隔金屬與環境的直接接觸而起到保護作用。


        粉末涂料對鋼鐵的保護作用主要有屏障保護、陰極保護和鈍化保護。底粉和面粉組合行程雙層、加強雙層涂層系統,進一步提高涂層的防腐的防腐性能。


        屏障保護,涂層將金屬與環境分離,從而使金屬免受腐蝕。在保護涂層沒有缺陷期間具有很好的保護作用。


        鹽霧對金屬的腐蝕是以電化學方式進行的,主要是導電的鹽溶液滲入鋼鐵內部發生電化學反應,形成“低電位金屬-電解質溶液-高電位雜質”的微電池系統。


        發生電子轉移,作為陽極的金屬出現溶解,形成腐蝕物。鹽霧腐蝕破壞過程中起主要作用的是氯離子Cl-,其半徑很小,具有很強的穿透能力,容易穿透氧化層與保護涂層進入金屬內部,破壞金屬的鈍態。


        同時,氯離子具有一定水合能,容易吸附在金屬表層的孔隙、裂縫等位置,取代保護金屬氧化層的氧,使金屬受到破壞。


               陰極保護,富鋅粉末中含有大量的鋅粉,鋅的標準電位(-0.76V)比鐵(-0.44V)低,涂膜受到侵蝕時,鋅粉作為陽極先被氧化,基材鋼鐵作為陰極受到保護。陰極保護如圖2所示。

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              鈍化保護,抑制腐蝕的活性顏料使得金屬底材鈍化,形成鈍化層,減緩金屬與水、氧混合物的反應,抑制由于潮濕造成酸性離子的產生。


              雙層系統保護,在富鋅粉末涂層上面再噴涂一層粉末涂料,組成雙層涂層系統。面層粉末涂料可以根據耐候性、防腐要求選擇純環氧型、環氧/聚酯型或純聚酯型。


              加強雙層系統保護(三層系統),在富鋅粉末涂層上噴涂一層屏障保護的底粉,然后再噴涂一層面層粉末涂料,組成三層系統。富鋅底粉提供陰極保護,中間層提供屏障保護,面層提供防腐及耐候性能。

         

        2.4 Alesta ZeroZinc親環境防腐涂料


         Alesta ZeroZinc親環境防腐粉末主要通過提高涂層的屏障保護作用,或者添加活性防腐顏料提高鈍化作用來提高涂層的防腐性能。通過防腐測試,可取代富鋅粉末。1440h鹽霧測試結果如圖3所示:

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         測試結果表明: 


        (l)富鋅配方的樣板紅色的腐蝕物明顯,涂層的鋅粉無明顯的腐蝕物產生,其所起到的陰極保護作用不明顯。 


        (2)Alesta ZeroZinc親環境防腐涂料的腐蝕物較富鋅配方明顯減少,劃叉破壞處的腐蝕痕跡擴散范圍明顯減小。其形成了高交聯密度的保護涂膜,減小了涂膜的分子間隙,阻止了氯離子的浸入,阻止了鹽溶液的侵蝕,有效的減緩了腐蝕。 


        Alesta ZeroZinc親環境防腐涂料與市場上同級別的產品進行性能測試對比,根據ISO 12944標準進行測試,噴砂、磷化鈍化前處理結果分別如表3、4所示。


        從對比結果看,Alesta ZeroZinc。親環境防腐粉末耐鹽霧性能明顯優于市場上同級別競爭對手的產品,對底材有明顯較強的保護防腐作用。

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        根據適用的底材不同,Alesta ZeroZinc。防腐涂料由三種產品組成,如表5所示。

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        2.5 Alesta防腐方案


        根據不同金屬底材、前處理,Alesta都有相應的方案。


        2.5.1 鋼鐵底材 

             Alesta ZeroZinc Steel Prime。適用于鋼鐵底材,具有很好的防腐性能。根據表6中的環境腐蝕分類,以及表7選擇合適的鋼鐵底材的前處理和涂料方案。

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        2.5.2 鍍鋅鋼

              適用于鍍鋅鋼的涂料要求具有很好的脫氣性能,Alesta ZeroZinc不僅具有優異的防腐性能,還具有優異的脫氣性能,適用于鍍鋅鋼底材。根據表8中的環境腐蝕分類,以及表9選擇合適的鍍鋅鋼的前處理和涂料方案。

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        2.5.3 銳利邊角


        適用于銳利邊角的涂料要求具有很好的邊角覆蓋,Alesta ZeroZinc Edge Prime不僅具有優異的防腐性能,還具有優異的邊角覆蓋,適用于銳利邊角底材。根據表10中的環境腐蝕分類,以及表11選擇適用于銳利邊角的前處理和涂料方案。

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        3、結論

        本論文闡述了ISO 12944中規定的環境及其分類,使用年限劃分,以及不同環境、使用年限下涂層的防腐要求。

        論文還就不同防腐機理進行闡述,Alesta ZeroZinc采用屏障保護、鈍化保護途徑提高防腐,可以有效替代富鋅防腐,以及Alesta無鋅防腐在各種底材的應用。


        標簽:工業涂料,今日頭條,涂裝應用,技術中心,防腐涂料
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