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无机富锌底漆的应用范围

发布时间:2014-12-06

无机富锌防腐蚀涂料作为钢铁防腐蚀涂料的重要材料之一,因具有优异的防腐蚀性能和耐久性,已经广泛应用于石油化工设备、桥梁、造船、海上平台、近海建筑物、港口设施、各类水工结构、发电厂的各类钢结构、交通运输机械、铁塔以及工程机械和各种储罐等各类防腐蚀要求高的钢铁结构和构件的表面的防腐处理,并且成为某些应用场合的主导产品,并且具有良好的效果。

1无机富锌涂料在船舶涂装中应用

无机富锌涂料在船舶涂装中主要是作为防锈底漆广泛应用于钢材预处理以及船壳内、外表面的防锈涂装,在这类场合的应用充分体现了无机富锌涂料的优异防腐蚀性能。无机富锌涂料在船舶中的涂装应用主要体现在三个方面:

①用于水线以下船体。无机富锌涂料中的硅酸盐呈碱性,涂膜中的锌粉与海水反应生成的也是碱性物质,使船底与海水形成碱性环境,而海生物在碱性环境中难以生存,从而起到防污作用。

②在船舶液舱中的应用。无机富锌涂料在液舱中的应用取得了很好的效果,避免了卫生安全和劳动安全以及火灾、爆炸等危害。

③在舰船甲板上的应用。

2无机富锌涂料在各类储罐上的应用

无机富锌涂料可以用于各类储罐设备,例如原油储罐、各类化工原料储罐、溶剂储罐、煤气和天然气储罐等。无机富锌涂料作为防锈底漆应用于这些类别的储罐,除了能够得到较好的防腐蚀效果外,由于无机富锌涂料的表面电阻小,还能够起到消散罐体表面出现的静电电流,达到抗静电的目的。例如,某无机富锌涂料的表面电阻为5×103~5×104欧姆,远小于抗静电涂料的表面电阻5×105~5×107欧姆的要求,涂装于罐体提供了额外的安全效益。再例如,见诸报道的各类大型原油储罐、溶剂储罐和燃油储罐等采用无机富锌涂料涂装成功的实例已经很多。无机富锌涂料应用于消防水储罐、消防过滤水罐的防锈底漆,可在涂装后的较长时间内提供良好的防锈效果。

3无机富锌涂料在410℃以下作为耐高温底涂料的应用

有机硅树脂结构中含硅—氧键,涂膜具有良好的耐高温性能,因其化学组分与含量的不同,涂膜耐热性能自150~600℃不等,因价格昂贵,一般仅涂装两道底涂料和两道面涂料,每道干膜厚度为30μm,涂膜厚度仅120μm。若被涂装物及时投用,涂层中的树脂结构可受热而交联,有助于提高涂膜耐蚀性。

若涂装后被涂装物于露天闲置备用或经常处于时用时停状况时,在工业大气或多雨潮湿气候环境中,因厚度过小,被涂装物易过早产生锈蚀破坏。(双组份有机硅耐高温漆无此弊端。)

无机富锌底涂膜与有机硅涂料有着良好的相容性和层间附着力,因此无机富锌底涂料与有机硅涂料相容组合,可获得厚度较大、使用寿命较长、涂层成本较低的耐高温涂层。无机富锌底涂料的价格是耐高温有机硅涂料价格的1/3~1/4,若涂装一道干膜厚度为100μm的硅酸锂富锌底涂料或涂装一道干膜厚度为75μm的正硅酸乙酯富锌底涂料,覆涂两道有机硅底涂料和两道有机硅面涂料,涂层厚度可为220μm或195μm。若于硅酸锂富锌底涂料或正硅酸乙酯富锌底涂料表面覆涂一道有机硅底涂料和两道有机硅面涂料,涂层厚度可为160μm或165μm。均高于原四道有机硅涂料厚度,不但可显著提高涂层使用寿命,还能够较少地增加或降低涂装成本,其特点是显而易见的。

实践表明,上述前一种涂装方案适用于多雨和潮湿气候环境的南方、西南和中原地区,后一种涂装方案适用于干燥气候环境的北方和西北地区。该类组合涂层在很多领域应用效果良好。

4无机富锌涂料作为钢结构涂料防护底涂料的应用

钢结构表面可溶盐的存在和污染,是影响涂层下钢材腐蚀和涂层失效的主要因素,而可溶盐对钢结构表面的污染又是不可避免的。腐蚀学者对桥梁钢结构腐蚀产物的化学分析印证了可溶盐的存在,可溶盐的来源很多,至少有八项,其中一项是大气污染物的沉降导致可溶盐存在于铁锈中,常见的大气污染物为二氧化硫、氯化物、硫化物、氮氧化物、铵盐、磷酸盐、碳酸盐、各种离子形成的可溶盐。其中,硫酸盐和氯化物对钢材腐蚀具有自催化作用,只要水和氧不断得到补充,钢材表面腐蚀则不断地继续进行,硫酸盐导致钢材表面形成硫酸铁巢的坑蚀,氯化物使钢材表面形成点蚀。

经腐蚀学者研究、试验和工程实践后,提出许多控制钢结构表面可溶盐的技术措施,其中较典型的有两项。

一是根据可溶盐临界值设计涂料厚度,见表1.2。

表1.2大气环境引起涂层预期失效可溶盐临界值

大气环境

涂层厚度(μm)

可溶盐临界值(mg/m-2)

Cl-

SO42-

城市

100~150

588

城市

60~90

60~300

海滨

150~180

630~1580

海滨

150~380

300~500

二是使用水性富锌底涂料。该涂料以水为分散剂,呈碱性,涂膜的常温化学干燥过程中须吸收空气中的水分而于24h完成固化反应(25℃,环境湿度RH大于65%),对可溶盐具有极好的忍耐性和阴极保护性,故底涂膜的使用寿命长。与其它有机底涂料相比较,水性无机富锌底涂料不产生老化和降解作用。此外,硅酸锂富锌底涂料与钢材表面拉开法附着力为3.5~4.0MPa,硅酸钾富锌底涂料与钢材表面拉开法附着力为3.0~3.5MPa,两者无须后固化处理,可于湿度较大的环境中涂装,与环氧中间涂料和其它多种面涂料具有良好的相容组合性,故被广泛用于各种领域钢结构表面涂装防护,该类底涂膜的使用寿命一般大于10年。

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