（1 ．中国海运集装箱集团，天津 300457 ； 2. 中远关西涂料化工有限公司，天津 300457 ）
摘要：基于富锌底漆对钢制集装箱的防腐保护机理，探讨了富锌底漆的锌含量和涂层厚度对其防腐性能的影响。
关键词：集装箱；富锌底漆；锌含量；漆膜厚度
1 前 言
由于集装箱运营的全球性，集装箱需要反复经历从陆地到海洋、从酷暑到严寒的全过程，其使用环境极为恶劣，要适应 (-40 ～ 70) ℃的环境温度。因此，钢制集装箱要求具有很好的防腐性能，其对集装箱的使用寿命有直接的影响。
钢制集装箱的防腐性能主要是由集装箱油漆配套体系来保证的。目前集装箱外侧最常使用的是 3 层油漆配套体系，内面和箱底最常使用的是 2 层油漆配套体系。所有的油漆配套体系中的底漆都为环氧富锌漆，可见环氧富锌漆在集装箱油漆配套体系中对其防腐性能起着非常重要的作用。
环氧富锌漆主要由两部分组成：一为基料，主要成分可为锌粉、环氧树脂、助剂和有机溶剂等 ; 二为固化剂，可为聚酰胺树脂和有机溶剂等。其中锌粉所占的比例很大，一般为干膜重量的 65% ～ 85% 。
本文主要对富锌底漆防腐机理、富锌底漆中锌含量和富锌底漆漆膜厚度对防腐性能的影响等方面进行论述和探讨。
2 富锌底漆的防腐机理
集装箱环氧富锌底漆防腐机理是利用电化学的阴极保护作用。富锌底漆中的锌粉含量高，在其干膜中，锌粉颗粒之间、锌粉颗粒与集装箱钢制基材之间是相互接触的。涂膜受到侵蚀时，锌粉作为阳极首先受到腐蚀，底材钢铁作为阴极受到保护；同时锌作为牺牲阳极形成的氧化产物可以对涂层起到封闭作用，加强涂层对底材的保护。富锌涂料中的锌粉在保护过程中逐渐被消耗，但速度很慢。其腐蚀产物的形成，使涂层与底材的电位差减小，当涂膜被损伤时，又露出新的金属锌，电位差立即增大，产生较强的阴极保护作用，所以富锌涂料的锈蚀不会从损伤处向周围扩散。锌粉在自然环境中的腐蚀化学反应过程如下 :
由上述的富锌涂料的防腐机理可以看出，在锌粉发挥防腐作用的过程中会有碱性的物质产生，所以做为富锌涂料的成膜物质必须有良好的抗皂化能力，否则会由于锌粉漆的牺牲阳极反应，使成膜物质发生化学反应而脱落。一般选用环氧树脂做为成膜物质。
PVC 是干膜中的颜料体积百分比 , 当 PVC 增加时许多涂膜的性能会发生突然变化，此时的 PVC 是 CPVC （临界颜料体积百分比），即刚好有足够的成膜物质提供颜料表面一个完整的吸附层并填满紧密堆积体系中颗粒间隙的 PVC 。当 PVC 低于 CPVC 时，颜料颗粒没有紧密堆积，并且成膜物质占据了过量的体积；当 PVC 高于 CPVC 时，颜料颗粒紧密堆积，成膜物质不足以填满颜料间的空隙。
由富锌涂料的防腐机理可以看出，当涂膜中的锌粉离子紧密接触时，涂膜具有极好的导电性，当涂膜受到破坏时可以保证良好的牺牲阳极保护的电流回路，充分地发挥富锌涂料的电化学保护作用。因此为了充分体现出富锌涂料的保护作用，富锌涂料的 PVC 必须大于 CPVC 。锌粉粒子在干膜中的排列如图 1 所示。
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