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颜料与色浆技术应用

功能材料技术应用

 发布时间：2020-06-13 20:15:10  点击率：

媒体：PCI

作者：Ravi Ravichandran等，美国康奈提格州Norwalk的King Industries公司

腐蚀给美国带来了一个非常高的价格标签，仅次于卫生保健。

涂料配方设计师采用三种基本的策略来对金属表面提供腐蚀防护作用：

1）涂层作为阻隔技术，能防止氧气和水到达金属表面；

2）使用缓蚀剂和颜料来使金属表面钝化；

3）用牺牲金属的方法来进行保护。

使用防腐蚀颜料是提高涂层耐腐蚀性能的广泛使用的方法之一。防腐蚀颜料与涂膜吸收的水反应而释放抑制性离子，它们迁移到金属表面，并通过金属基材上的无机层的沉积或吸附而使金属表面钝化。一直以来都使用基于锌、锶和铬酸铅的金属盐来抑制腐蚀，因为它们的阳离子会在金属表面形成不溶性沉积物从而增加一个保护层来抑制进一步的腐蚀。由于它们具有毒性，已经开发对环境安全无毒的防腐蚀颜料来替代铬酸盐。这些无毒的颜料通常是基于磷硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐和偏硼酸的金属盐。不像铬酸盐，这些阳极部份的颜料功能是通过限制氧扩散到金属表面来实现的，因此其阳极钝化金属表面的作用可能不是完全有效，从而导致其耐腐蚀性较差。

在涂料中加入有机腐蚀抑制剂是提高涂膜耐腐蚀性能的另一种方法。这些有机腐蚀抑制剂是基于各种化学化合物，包括胺类、芳族、杂环、羧酸、含硫和氮的官能团。这些腐蚀抑制剂的作用是通过在金属基材上的阳极或阴极发生钝化，或者在金属表面形成保护层而实现，这些腐蚀抑制剂能扰乱腐蚀性离子在基材上的流动。

已经开发了一些新型腐蚀抑制剂，它们能够在各种水性和非水性高性能涂料中赋予优良防锈性能。这些新型的有机腐蚀抑制剂可作为主要的腐蚀抑制剂使用或与环境友好的防腐蚀颜料一起组合使用。它们能与各种工业应用中使用的底漆和直接涂覆至金属的涂料（DTM）中的各种树脂兼容。本文介绍了我们近的一些尝试，使用这些新型腐蚀抑制剂来改善各种涂料的耐腐蚀性能。

目前涂料市场的主导性趋势是在高性能涂料体系中不使用底漆，在DTM应用中采用强化面漆来代替。由于不使用底漆，这种方法可省去与底漆施工相关的成本，从而降低了总成本。不足之处是降低了耐腐蚀性以及由底漆提供的附着力。在DTM涂料中加入无毒的抗腐蚀颜料可提高涂层的耐腐蚀性，但防腐蚀性能通常没有使用底漆的体系好。解决这一不足的方法是将一种有机腐蚀抑制剂添加到DTM涂料中，同时加入无毒的防腐蚀颜料。

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