原來你是這樣的水性聚氨酯防腐涂料
發(fā)布時(shí)間:2016-12-12
金屬腐蝕造成的損失一直以來是人們關(guān)注的熱點(diǎn),對(duì)于如何保護(hù)金屬,阻止金屬腐蝕的研究一直在進(jìn)行中。近年來發(fā)展起來的水性聚氨酯防腐涂料開始展現(xiàn)其強(qiáng)大的生命力。一下安大華泰為您介紹水性聚氨酯在防止金屬腐蝕上的作用機(jī)理及其分類。
水性聚氨酯防腐涂料防腐機(jī)理
1.涂膜的屏蔽隔離作用
有機(jī)防腐涂料在被涂機(jī)體表面上固化后形成涂層,涂層的屏蔽作用在于使基體和環(huán)境隔離以免被腐蝕。根據(jù)電化學(xué)腐蝕原理,金屬發(fā)生腐蝕是因?yàn)樵诮饘俳缑娲嬖谒?、氧氣等,且存在離子流通的途徑。因此,要防止金屬發(fā)生腐蝕,就要求涂層具有屏蔽隔絕作用,能阻擋水、氧氣等從外界環(huán)境滲透過涂層而到達(dá)金屬界面。在涂料中加入的玻璃鱗片、鋁粉等無機(jī)顏料可以增強(qiáng)涂膜的屏蔽隔離作用。
2.涂膜的緩蝕、鈍化作用
防腐蝕涂層中通常含有緩蝕、鈍化作用的化學(xué)型防銹顏料,與金屬表面發(fā)生作用,例如鈍化作用、磷化作用等,產(chǎn)生新的表面膜層,例如鈍化膜、磷化膜。這些薄膜的電極電位較原金屬為正,使金屬表面部分或全部避免了成為陽極的可能性。同時(shí),由于薄膜上存在許多微空,便于成膜物質(zhì)的附著,可以阻止銹蝕在涂膜被破壞的地方向外擴(kuò)展。當(dāng)有微量水存在時(shí),顏料就會(huì)從涂層中離解出具有緩蝕功能的離子,通過各種機(jī)理使腐蝕電池的電極極化,抑制腐蝕進(jìn)行1.3電化學(xué)保護(hù)作用通過在涂料中添加一些電位比基體金屬活潑的金屬作為填料,當(dāng)電解質(zhì)滲入涂層到達(dá)金屬基體時(shí),金屬基體與電負(fù)性金屬填料形成腐蝕電池,填料作為陽極首先發(fā)生溶解,達(dá)到保護(hù)基體的作用,這類涂料稱為犧牲型涂料。如富鋅防腐涂料中的鋅粉則起到犧牲陽極的作用。
水性聚氨酯防腐涂料的分類
1.單組分水性聚氨酯防腐涂料
水性單組分聚氨酯涂料是應(yīng)用最早的水性聚氨酯涂料,其最大優(yōu)點(diǎn)是以水為分散介質(zhì),作為涂料使用時(shí)不含液體有機(jī)填料,在成膜過程中只是水分揮發(fā)到環(huán)境中,符合環(huán)保的要求,且施工簡單。水性單組分聚氨酯具有很高的斷裂伸長率和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,并能常溫干燥,國內(nèi)外水性聚氨酯涂料仍以單組分為主,但與水性雙組分聚氨酯涂料相比,水性單組分聚氨酯涂料的力學(xué)性能、耐水性、耐化學(xué)品性及耐溶劑性等都不理想。通常需要對(duì)單組分水性涂料的涂膜進(jìn)行后處理,以提高涂膜的交聯(lián)度。因此,單組分水性聚氨酯防腐蝕涂料在防腐蝕領(lǐng)域的應(yīng)用受到很大的限制。
2.雙組分水性聚氨酯防腐涂料
雙組分水性聚氨酯涂料是一種新的環(huán)境友好型涂料,它主要由含羥基的水性多元醇和含異氰酸酯基的固化劑組成,由于雙組分水性聚氨酯涂料以水為介質(zhì),并將雙組分溶劑型涂料的高性能和水性涂料的低VOC含量結(jié)合起來,因此,近年來水性雙組分聚氨酯涂料的研究開發(fā)變得十分活躍。
羥基組分同水性異氰酸酯固化劑復(fù)配制備的室溫固化水性雙組分丙烯酸-聚氨酯涂層具有優(yōu)異的耐水和耐老化等性能,可以廣泛使用在外墻、鋼結(jié)構(gòu)等一些對(duì)涂料要求苛刻的場合,是一種性價(jià)比很高的涂料。
通過使用交聯(lián)固化劑氮丙啶與丙烯酸聚氨酯復(fù)合乳液(PUA)組成雙組分體系,硬度方面稍有提高,涂膜的耐水、耐堿性和耐溶劑性有明顯的提高;隨著體系中PU含量逐漸降低,體系的拉伸強(qiáng)度增加,斷裂伸長率減小。當(dāng)所用交聯(lián)固化劑量為2%左右時(shí),耐水性和耐堿性最佳,涂膜的力學(xué)性能達(dá)到最佳。
隨著建筑、交通、石化、電力等行業(yè)的發(fā)展,防腐涂料的市場規(guī)模已經(jīng)僅次于建筑涂料而位居第二位,據(jù)估計(jì)2020年將突破100萬t大關(guān),這些領(lǐng)域?qū)Ψ栏苛系钠贩N和性能提出了更高的要求。由于水性聚氨酯防腐蝕涂料具有環(huán)境保護(hù)方面的優(yōu)勢,某些性能達(dá)到了溶劑型聚氨酯涂料的性能水平,特別是水性雙組分聚氨酯涂料在防腐蝕領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。但水性聚氨酯防腐涂料還存在著一些問題,如耐水性不佳、成本較高等,限制了其應(yīng)用的推廣??梢灶A(yù)見隨著環(huán)境保護(hù)法規(guī)的日益重視和各國科研工作者的不斷努力,水性聚氨酯防腐涂料的發(fā)展和應(yīng)用必將帶來防腐蝕領(lǐng)域的一場革命。
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