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总体概况
迄今为止,国内外水性重防腐蚀涂料的品种有水性无机富锌涂料、水性环氧涂料、水性聚氨酯涂料、水性丙烯酸涂料、水性氟碳涂料、水性有机硅涂料及溶胶- 凝胶涂料等,尽管它们仅占重防腐蚀涂料的5%~6%,但发展潜力很大。
水性重防腐蚀涂料体系所用的物理性防锈颜料和填料主要是经表面处理后的玻璃鳞片和不锈钢粉等,此类颜填料通过其鳞片状表面的"迷宫效应"来延缓腐蚀,其中采用不锈钢粉的重防腐蚀涂料在涂层的致密性、耐磨性、耐热性、耐候性以及表面强度等方面均优于玻璃鳞片涂料。目前又开发了一种锌铝合金鳞片,更是优于不锈钢鳞片,它除了前述的"迷宫效应"外,还有阴极保护作用,且具有良好的延展性,耐热性好,表面反射率高,因此由其制成的水性重防腐蚀涂料的耐热性和耐候性更好。在水性重防腐蚀涂料所用的化学防锈颜料中,三聚磷酸铝能离解产生三聚磷酸根离子,具有极强的络合能力,能与钢铁表面的铁离子反应生成致密的钝化膜而阻止腐蚀继续。新开发的锌-硅酸盐改性三聚磷酸铝的使用效果更好。复合铁钛粉主要通过纳米材料来显着改善载体的体积填充致密度,减少毛细管作用,使屏蔽致密程度大大增加,其载体本身也有一定的防锈作用,此纳米材料还可填充涂膜孔隙,阻止腐蚀因子渗入。离子交换型防锈颜料则通过无害离子取代涂层中的腐蚀性离子,从而提高涂层的防腐蚀性。另外,发现金属锰及其化合物,如四氧化锰、铁氧体等均是水性重防腐蚀涂料用的很好的防锈颜料。美国Moly-White 公司开发了一种无毒防锈颜料--磷钼酸锌钙,其防锈能力超过有毒的红丹粉8~10 倍。美国Sherwin-Williams 公司目前正在使用该防锈颜料,该颜料是水性重防腐蚀涂料优选的防锈颜料品种之一。
考虑到水性环氧固化剂呈弱碱性,应避免采用酸性的颜填料,避免两组分混合后出现破乳和分层情况。水性环氧树脂涂料是双组分涂料,颜填料既可加到环氧树脂乳液组分中,也可以加在水性环氧固化剂组分中。
水性环氧树脂涂料应选用的助剂有成膜助剂、消泡剂、分散剂、流变调节剂等,具体选择时应考虑与水性环氧树脂体系的相容性,避免出现凝胶和涂膜浮油等缺陷。