表3 不同活性颜料或防锈颜料的性能
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铁酸盐 |
四盐基锌黄 |
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分子式 |
Zn3(PO4)2·nH2O |
ZnCrO4·nH2O |
ZnFeO4 |
ZnCrO4·4Zn(OH)2 |
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外观 |
白色粉末 |
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黄色粉末 |
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与铁锈的作用 |
Fe2O3·H2O+Zn3(PO4)2+2H2O→2FePO4·3Zn(OH)3 |
3ZnCrO4+2Fe→Fe2(CrO4)+3Zn |
还原铁锈成为定的磁结构 |
其中的Zn(OH)2中和漆料中的酸性分解物起缓冲作用Zn3(PO4)2·4H2O+ZnCrO4·2H2O
水解-4Fe3+=Fe3[Zn2(PO4)2·(CrO4)]3 |
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用途 |
防锈、缓蚀、钝化作用 |
缓蚀、钝化阴极保护作用 |
防锈缓蚀钝化作用 |
缓蚀、钝化作用 |
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毒性来源 |
无 |
毒性小 |
无 |
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应用 |
广 |
缺乏 |
缺乏 |
广 |
续表3
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偏硼酸钡 |
铁红 |
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分子式 |
Pb3O4 |
Zn
O |
Ba(BO2)2 |
Fe2O3 |
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外观 |
橘红色粉末 |
青灰色粉末 |
白色粉末 |
红色粉末 |
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与铁锈的作用 |
Pb3O4+铁锈→Fe2O3+ FePbO4 |
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促进铬酸盐、磷酸盐对铁锈的钝化作用 |
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用途 |
缓蚀、钝化作用 |
阴极保护作用 |
防锈、抗粉化 |
惰性覆盖作用 |
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毒性来源 |
毒性大 |
无 |
无 |
无 |
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应用 |
广 |
广 |
广 |
广 |
选用磷酸锌、铬酸钡、氧化锌等活性颜料作为稳定剂,选用氧化铁红为着色颜料。这样活性颜料与锈层中的活泼的有害成分缓慢反应,生成稳定的抑制化合物,从而使整个锈层成为涂料中稳定的、具有保持性的填料。这样,涂料既具有渗透性,又兼有稳定性,从而阻止锈蚀的发展。
2.3 除水剂的使用
湿固化聚氨酯带锈防锈漆的主要优点在于它的性能优良、使用方便。单组分包装无需现场配漆,可用刷涂、辊涂、抹涂、刮板刮涂或喷涂,而对施工器具无多大要求。但由于其含有活性的NCO基团,对水分十分敏感,湿固化聚氨酯树脂的着色比用其它树脂基料时要困难。颜料中低到0.5%的水分即可在16 h内引起这类聚氨酯胶化。在对颜料的预处理工艺中,一般采用的方法以下几类:①高温烘烤;②加入颜料改性剂如分子筛等,选择性吸收水分③用异氰酸酯对颜料作预处理,也采用含异氰酸酯的颜料研磨色浆。
高温烘烤时某些颜料会产生高温分解和变色,分子筛颜料改性剂的缺点是这些氨基硅酸盐会对配套的面漆产生影响。
采用单官能团异氰酸酯作为颜料的除水剂,着色工艺分步进行,保证了湿固化聚氨酯带锈防锈漆的贮存稳定性。
2.4 其它组分的选择
为了改善漆膜性能,增加涂料对疏松铁锈的润湿作用,选用极性较强的溶剂――丁酮、醋酸乙酯作为湿固化聚氨酯带锈防锈漆的溶剂。这样,使得涂料极易渗透,同时也增大涂料对疏松铁锈的润湿作用,使涂料把铁锈分离并包围在涂膜中,在与活性颜料反应之前,暂时充当颜料的作用。随着铁锈同涂料中的活性颜料逐渐缓慢地反应,使锈层变成涂料中具有保护性的稳定物质。
另外,选用了偶联剂、防沉淀剂等功能性助剂,以提高漆膜的综合性能。
3、结语
采用本文研制的湿固化聚氨酯树脂,配合活性较高的磷酸锌、铬酸钡、氧化锌等活性颜料、氧化铁红着色颜料,助剂、溶剂等,得到湿固化聚氨酯带锈防锈漆。该漆渗透力强,可在锈层转化前包覆铁锈,使涂层牢固地附着于基体,同时,活性颜料在漆膜固化后缓慢发挥作用,使残锈稳定、钝化,是一种比较理想的带锈防锈漆。可广泛用于船舶、海洋平台、桥梁、大型机械、化工设备、储罐等的防腐,具有良好的市场前景。