纳米涂料和桥梁防腐蚀研究进展.docVIP

纳米涂料与桥梁防腐蚀研究进展 纳米涂料与桥梁防腐蚀研究进展 2011年04月12日 　　据报道，国际环境保护法颁布后，发达国家先后提出了发展涂料工业的三大前提和四大原则，即无公害（无污染）、省资源、省能源和经济、效率、生态、能源。另外，关于新型涂料用颜料浆的研究、各种高效涂料助剂的研究也是十分活跃的。 　　向低有机挥发物（VOC）方向发展，注重环境保护已成为人类共同的事业。随着现代化工业的发展，环境污染越来越受到人类的重视，各国政府相继制定了有关法规，美国对建筑涂料的有机挥发物的限制做出了更为明确的限制。其VOC含量从100g/1限定到50g/1。日本和欧美国家也都在环保法规上对VOC含量做出了限定标准。而建筑涂料排放的VOC是主要的环境污染源之一。因此，减少VOC含量已经成为国外建筑涂料发展的总趋势。 　　目前涂料市场上，辐射固化和水性、粉末涂料是2个需求增长较快的品种，并正在向传统市场特别是汽车工业市场方面渗透。在北美市场，水性、粉末涂料的增长速度尤为突出。专家认为在水性粉末涂料生产技术方面一些发展动向引人注目：①降低水性、粉末涂料的固化温度；②缩短水性粉末涂料的固化时间；③开发涂施塑料、玻璃、木材等热敏制品用辐射固化型水性、粉末涂料；④开发复合涂层的生产新工艺；⑤发展纹理、荧光以及模拟木质图纹涂层的水性、粉末涂料产品；⑥提高水性、粉末涂料的耐候性，降低其涂层厚度。 海洋涂料已表现出强劲的增长势头。海洋涂料的添加剂供应商如Arch、阿托菲纳和巴斯夫等现已开始向涂料调配商提供替代三丁基锡（TBT）类的杀菌剂。国际海洋组织现已批准一项计划，将在全球范围内禁止使用含有TBT的涂料。 　　本课题组研究的纳米水性防腐涂料采用必威体育精装版高分子三元纳米聚合专利技术制造的一种用于钢铁表面锈蚀转化和高效防腐蚀的交联蛰合型以水性形态进行涂装的涂料，它与一般溶剂型和粉末型涂料的最大不同在于不使用溶剂或纯粉末分散介质。该涂料是抗腐蚀性能极佳的纳米水性环保涂料，无溶剂挥发，生产施工安全，涂装易实现自动化，提高生产率，符合国际上流行的“四E”原则（经济、环保、高效、性能卓越），而成为发展迅猛的涂料新品，它使桥梁、汽车、管道等金属结构材料的寿命延长数倍。该涂料适用几乎所有的金属材料，目前正在做应用实验。这种涂料的防腐蚀能力要比锌强数千倍，在实际应用中足以延长大多数金属的寿命，而其成本则大大低于锌。该项发明解决了长时期以来困扰世界材料工程中钢铁材料防腐这一课题，是我们钢铁防腐工程中的一项重大突破。 　　1 防腐蚀涂料的品种现状 　　我国防腐蚀涂料从车间底漆、防锈低漆发展至今，车间底漆主要有聚乙烯醇缩丁醛车间底漆（PVB）、环氧富锌车间底漆、环氧铁红车间底漆和无机硅酸锌车间底漆等四种类型。防锈底漆主要有红丹防锈漆、锌黄防锈漆、偏硼酸钡防锈漆、铁红防锈漆、铝粉防锈漆，云母防锈漆等六种类型。下面具体介绍这几类涂料品种。 　　1.1车间底漆 　　1.1.1聚乙烯醇车间底漆（PVB） 　　聚乙烯乙烯酸缩丁醛(PVB)车间底漆，也称为磷化底漆和蚀刻底漆，是一种传统磷化底漆的改良版，是美国在二次世界大战中针对轻金属的附着力而发展起来的。 　　1.1.2环氧富锌车间底漆 　　环氧富锌底漆在20世纪的60年代开始使用，主要是随着现代自动化设备与高性能防锈要求中的冲突中产生的。环氧富锌车间底漆漆膜中含有大量锌粉，高体积比达90%以上，锌粉颗粒相互接触，产生电化学保护作用，防锈性能相当好。 　　1.1.3环氧铁红车间底漆 　　它以氧化铁红为主要防锈颜料，有时还加入铝粉加强其防锈性。没有很高的锌粉含量，提高了焊接和切割性能。耐候性很好，比富锌车间底漆稍差。具有良好的耐溶剂和化学稳定性能，这一点比富锌车间底漆要好。对面漆无选择性。 　　1.1.4无机硅酸锌车间底漆 　　无机硅酸锌车间底漆以正硅酸乙酯为基料，配以锌粉，以及其它颜填料，溶剂，添加剂等制成。无机硅酸锌车间底漆的固化成膜依靠正硅酸乙酯吸收空气中的水份水解后缩聚，然后与锌粉及钢材表面活性铁反应生锌-硅酸-铁的复合盐而牢牢附着于钢铁表面。它具有极强的防锈性，可达9-14个月。 　　1.2防锈底漆 　　1.2.1红丹防锈漆 　　红丹加入亚麻油是较早使用的防锈涂料。由于红丹中的PbO和含油介质氧化而衍生出低分子酸反应，所生成的铅皂具有较强的缓蚀作用，而且铅皂的形成也有助于延缓水汽渗透。亚麻油的表面张力低，即使对微锈的表面仍具有很强的润湿渗透性。所以两者的结合加强了防锈功能。不过亚麻油红丹漆的干燥十分缓慢，在醇酸树脂合成应用于涂料工业后，醇酸红丹漆以其良好的干燥性能得到广泛应用。 　　1.2.2锌黄防锈漆 　　这方面最为主要使用的是锌黄，其主要成份是铬酸锌，是铬酸盐类中应用最广泛的防锈颜料。呈淡黄