钛合金纳米重防腐涂料防腐机理与常规涂料比较
钛合金纳米重防腐涂料表现出较常规重防腐涂料优异的耐酸、碱、盐、海水、油品的性能。究其原因可能是多方面的，其中有些因素通过检测可以得到证实。因此，我们在现有认识的基础上加以分析，与专家们探讨。
钛合金耐蚀性、钝化膜与阴极保护
钛合金与钛正常处于钝化状态。此时，它的表面由一层钝化膜保护。钛合金钝化有三大特点：
①强烈的钝化倾向
②稳定电位范围宽
③钝态下不易被Cl-破坏。
钛合金纳米也承袭了这种特性，只要涂层中钛合金纳米达到一定浓度，涂层也处于钝化状态，在各种腐蚀介质中可以维持极低的腐蚀电流，即腐蚀十分缓慢。故在上述酸、碱、盐、海水中表现出长时间稳定特性。钛合金耐蚀性显着特点是对氯化物、氧化性介质、海水有突出的耐蚀性能，被誉为“海洋金属”。与之相反，大多数不锈钢对氯化物、海水敏感，点腐蚀、应力腐蚀在PPm级Cl-条件下可以发生。因此，我们可以解释钛合金纳米涂层在氯化物、海水、部分酸中处于钝化状态，表现出优异的耐蚀性能。在这种状态下，涂层对基层钢铁起着阴极保护作用。只要钝化状态不破坏，钢板就不被腐蚀。这也是我们选择钛合金纳米作为涂料活性添加剂的初衷。
纳米活性与化学键合
纳米技术使材料的常规性能发生了“变异”而引起广泛的重视和研究，就钛合金纳米而言，我们通过检测其比表面积达到18㎡/g以上。通过光电子能谱分析，发现其与C、H、O有化学键合信息，键合力的结合强度应明显高于化学吸附，更高于普通颜填料的吸附力和机械结合力。钛合金纳米粒子高活性悬空键，与包覆树脂配位形成上述强有力的化学键合。同时由于树脂的闭环打开，形成开环的羟基与醚键进一步与成膜树脂形成化学键合与吸附，并形成新的活性开环，与钢铁基面发生化学键合与吸附，这就大大改善了涂层附着力。清华、北大的专家在产品鉴定会上，海军技术研究所通过检测均对钛合金纳米技术和具备高附着力这一特点给予很高评价。
网络结构与层障效应
涂层内部“网络结构”是一种理想结构，因为常规涂层颜填料颗粒粗大，与成膜物质只是简单的物理结合和吸附，在高倍显微镜下可以观察到它们之间的微小间隙。涂层的破坏由于介质的腐蚀强度和外力作用，溶液分子大多是从这些间隙向涂层内部开始渗透的，涂层对溶液分子穿透阻力决定了涂层的寿命！一旦渗透发生，就会一步步扩大到基层钢铁表面。随后，按一般腐蚀规律扩展而致钢铁破坏！
通过电镜清晰观察到钛合金纳米颗粒之间已经形成了“网络”，ESP分析又进一步提供了钛合金
与碳、氧、氢键的结合模型（见图1）。
试设想，100μm的钛合金涂层，如果被纳米颗粒饱和填充，则形成5000层20nm的钛合金颗粒立体网阵。而如果是2μm的颜填涂料则只有50层。且前者是化学键合形态，后者是物理结合形态。可以推测水溶液分子要突破穿越网状5000层的100μm钛合金纳米重防腐涂料所遇到的“层障”和路径至少是后者100倍甚至数百倍之多！图1给出了一个对比模型。因此寿命较长也就不难解释了。
图1 钛合金纳米涂料与普通涂料的介质渗透模型
实验室中涂层水煮试验，钛合金涂层可轻易通过100h试验未起泡，普通涂层数小时即起泡，说明水分子对普通涂层渗透力大大超过钛合金纳米涂料。这就是网络结构层障效应带来的优势和结果。
综上所述，纳米粒子因其特性而具备的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特殊性质，在新材料开发中显示出巨大的优越性：这种纳米涂料改性剂因小尺寸效应比传统改性剂使涂覆的表面更加均一，不产生表面缺陷，且由于纳米粒子与基体界面发生相互作用，产生渗透和填充效果，增强涂层基体的界面结合，使之连成整体，能有效克服传统涂料致密性、附着力差等缺陷，涂膜的阻透性、耐化学性、热稳定性、抗氧化性和抗低温等性能大幅度提高，防止腐蚀介质渗透，赋予涂料优异的防腐蚀综合性能；此外，纳米颗粒的巨大界面具有很高的表面能量，纳米粒子与键合剂之间的化学键结合，远远大于普通填料的吸附包裹等物理作用力，键合剂还与树脂发生交联反应，使涂层的抗拉强度、硬度、耐磨性等力学性能较常规涂料成倍提高，且因为界面细小，原子的转动或迁移，表现出良好的韧性和延展性。
以上几点是钛合金纳米重防腐涂料耐腐蚀、耐摩、抗垢等优良性能的原因。
该涂料还有比重低的优点，因此可用相对较薄的防腐涂层。该涂料施工简便，防腐长效，平均寿命为普通涂料3-5倍，大大延长了其设备的维修周期，必然极大的减少了客户的防腐成本及间接损失，带来较高的经济效益。
上表比较了设备采用不同涂料防腐一年和三年的材料价格，若计入维修周期因素和施工费用，则采用钛合金纳米重防腐涂料的防腐成本每年每平方仅是普通涂料的三分之一左右，是国外进口高档涂料的五分之一左右。大大节约工厂维护成本，带来实实在在的经济效益。
目前海工平台及装备采用的国外品牌为多，一般为海虹、PPG、优龙、阿克苏等，价格较贵，用于海工平台钢管桩及劈腿以及部分管道内防腐、高温容器外表面、罐内壁、飞溅区、饮水罐内壁等，用的都是较为高档的进口品牌，价格都超过200元每公斤，钢管桩及飞溅区因为要求严格，一般需要厚涂达到2毫米以上，材料费用高达400-500元每平米，一般的平台主体钢结构及设备钢结构采用的中档的进品涂料品牌，价格也超过80元每公斤，特别是主体钢结构内壁因为厚涂，每平米单价高达160-200元/平米材料费。
我公司钛纳米涂料因为比重轻，涂层致密度好，有一定的疏水及抗粘污性能，对水、氧、离子
的抗渗透性能是常规涂料无法比拟的，所以钛纳米涂料涂膜较薄，单个重量的涂料涂覆更多的面积，寿命是常规涂料的3-5倍。
传统的重防腐涂料，其作用机理主要有牺牲阳极型、转化型和稳定型。配方中添加了铬酸盐、盐、磷酸、亚铁氰化钾及稳锈等，转化型是利用转化剂，如将铁锈转化为结构稳定的铁化合物，再靠成液将已转化的锈层粘附在表面，稳定型带锈涂料是利用其中的多种与铁锈络合，使得铁锈钝化失去活性，转变成涂料中的填料。其缺点主要是涂料呈酸性，对其后面的配套漆有破坏作用，转化液与成膜液的比例要随时调整，实际上难以掌握，达不到较佳的配合，钢铁表面残留锈迹的多少，使其转化效果不同，锈多则留有残锈;锈少则留有残液，腐蚀基材，涂料内含重金属，不利环保，成膜液的防腐档次不高，最后形成的涂层稳定性、致密性、耐腐蚀性也不高。
国外涂料生产企业一个明显特点就是配方和生产过程的专业化，具体地说就是，生产涂料的企业只生产涂料，而不生产树脂，其好处有二，一是大大简化涂料企业的生产工艺流程，减少昂贵的树脂合成设备投资，使小面积的工厂也可生产很高产量，二是可广泛筛选优异的如树脂等原材料，产量大的话还可以让树脂生产厂按要求定做。但防腐的机理仍然还是传统的手段，都无法避免如下几个问题的缺陷产生：如涂层起泡、涂层的湿附着力、腐蚀性介质在涂层中的渗透等，主要有以下几个方面。
A 涂层起泡
有学者曾提出涂层吸水体积膨胀、涂层包含气体、电渗透及渗透压都会导致涂层起泡，但还未有一个机制能圆满解释各种现象。相较而言，渗透压导致涂层起泡机制被普遍接受。有机涂层表面难以避免由于工艺或外界因素造成的孔道缺陷，孔的形成本不利于形成渗透压，但经过孔到达涂层/金属基体界面的腐蚀性介质造成腐蚀而形成的污染物（腐蚀产物）阻塞了孔道，可产生渗透压，且污染物有足够的机械强度抵抗渗透压，因而具备了起泡的条件。界面处的金属受到腐蚀后，生成的腐蚀产物与水形成高浓度的盐溶液，使外部环境中的水不断地向界面处渗透，形成渗透压，在这个过程中涂层相当于一个半渗透膜。随着可溶性盐不断溶解，渗透压不断增加，大量的水不断地渗入这些区域并使体积不断膨胀，在有机涂层附着力弱的区域，涂层将与基体脱层形成鼓泡，如图2所示。
图2（A）钢结构表面涂层起泡照片；（B）起泡处截面SEM照片
2 涂层湿附着力差
关于附着机制，目前主要有吸附理论、扩散理论、静电理论、化学键和理论和机械键合理论，这些理论适用于不同的状况，在实际情况中，往往是几种机制在同时起作用。干态时的附着力是涂层的一项重要机械性能参数，当有水渗透到涂层/基体界面处时，会影响甚至改变涂层的吸附机制，导致其附着力（湿附着力）与干态下的附着力有很大差异。涂层粘结破坏现象实际上是极复杂的热-动力学过程。具体说，被涂金属表面往往存在金属氧化物及吸附的水分子，涂层中有机高分子含氧极性基团可以和这些氧化物、水分子形成氢键结合，当涂层在环境湿度或水的作用下，水分子会通过渗透达到界面，使涂层与基体的结合键断裂而失去附着力，如图3所示。一旦将涂层置于干燥态，界面上的水分子逸离涂层，该涂层与基体的结合又可恢复。当涂层丧失湿附着力时，将会导致其从金属基体的剥离，这时其他性能将毫无意义。
图3技术/图层界面处的附着状态随水分子进入而发生的变化示意图。
3 涂层产生微孔
导致涂层失效的重要因素是水、氧气和离子，目前对这三种腐蚀性介质在涂层中的渗透行为目前还没有清晰确定的认识。在涂层使用过程中，各种外界因素会导致其表面及内部出现微孔，腐蚀性介质便有了直接的通道到达金属基体表面，加速腐蚀。因此涂层内部的微观结构、及其机械性能等因素，对微孔的产生机制至关重要，需要进一步研究。以上问题是有机涂层失效的主要形式，长时间以来一直未能得到根本解决。
所以一个长效防腐蚀涂层体系应该具备四个特点：抗渗透的屏蔽性能、涂层自身成分极其稳定、附着力及湿膜附着优良、内应力小，否则谈不上涂层长效抗渗透、缓蚀、电化学保护三种作用，在传统的涂料中无法组合实现如上述的四大特点，如富锌涂料，用的是阴极保护作用，涂层导电，活泼金属的加入造成涂层成分不稳定，极易与酸碱盐溶液反应，加之填料间隙较大，造成抗渗透能力不强，一旦形成划痕，就产生了原电池，形成了大阳极小阴极腐蚀模型，一定程度上延缓腐蚀进程，锌粉与介质反应后生成的腐蚀产物导电性不佳，一旦腐蚀产生，则阴极保护能力减弱直至消失，甚至堵塞孔隙，产生的腐蚀氢气加之渗透膜的产生，水不断往膜内侧渗透，形成漆膜起泡，附着力丧失。
重防腐涂料—H环氧系列涂料研究与应用 按“GB1.1—81”标准，按涂料产品分类、命名、型号，参考国内各厂家制定的标准，请教了省内外有关专家，使企业在编制H—环氧系列，既考虑到其先进性，也便于根 据标准规模工业化生产。特拟定生产的各种环氧系列涂料，企业试行标准。环氧煤沥青防腐涂料：Q/YYH01-02-1997； 饮用水容器内壁专用防腐涂料：Q/YYH03-04-1997；J55型氯磺化聚乙烯防腐涂料：Q/YYH07-08-1997；J52-1型氯化橡胶防腐涂料：Q/YYH09-1997。 摘要：介绍重防腐涂料生产工艺流程，性能指标确立依据以及原材料来源，产品质量标准和防腐涂料的施工要求等。 关键词：环氧涂料；工艺流程；性能指标；施工要求 1、前言 随着现代工业的发展，一批新兴工业领域的出现和许多现代工程的兴建，对防腐涂料承受环境的能力和使用寿命提出了更高的要求。常用的防腐涂料已不能满足这些需要。人们提出的“重防腐涂料（Heayy-duty Coating)”的概念，一般指在苛刻的腐蚀环境使用，包括底漆和面漆的配套涂料。
简单地说：重防腐涂料就是使用寿命更长，可适应更苛刻的使用环境的涂料称为重防腐涂料。在化工大气和海洋环境里重防腐涂料一般可使用10年或15年以上，在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度的腐蚀条件下，一般应能使用5年以上。 重防腐涂料的应用涉及现代化各个领域，大型的工矿企业：化工、石油化工、钢铁及大型矿山冶炼的管道、贮槽、设备等；重要的能源工业：天然气、油管、油罐、输变电、核电设备及煤矿矿井等；现代化的交通运输：桥梁、船舶、集装箱、火车和汽车等；新兴的海洋工程。海上设施、海岸及海湾构造物及海上石油钻井平台等。以环氧树脂为主要成膜物质的涂料称为环氧涂料。每年世界上约有40%以上的环氧树脂用于制造环氧涂料，其中大部分用于防腐领域。环氧防腐涂料是目前世界上用得最为广泛、最为重要的重防腐涂料之一。 2、生产工艺流程 环氧涂料均由甲、乙双组份组成，并加溶剂。 3.1 甲组份：（漆料部分） 按配料方案选配料→破碎、烘干、脱水→过磅准确计量入釜,封严，送电加热，反应、脱水、回流、搅拌30~40
钛合金纳米重防腐涂料及其喷管工艺介绍 一、钛合金纳米粉末制备及检测 本项目利用高能球磨，并控制一定的物理化学条件，如惰性气体保护、加入键合剂、分散剂、助磨剂，通过碾碎、键合、再碾碎、再键合的反复过程，最终获得了组织和成份分布均匀的钛合金纳米粉末。超细化和键合化是一相对的动态过程。超细化的金属(合金)晶粒活性高、比表面大，易于团聚，若瞬间键合有机层和吸附保护气，可以有效地防止团聚的发生。被有机层键合的晶粒会再次破碎形成新的晶粒，再键合，如此反复进行，最后达到动态平衡。 制备工艺如下图所示： 图1-1钛合金纳米粉工艺流程示意图 平衡后的晶粒外表面键合了有机层并同时吸附保护性气体，因此这种粒子是钝化的纳米粒子，但其有机键合层并不影响这种金属(合金)晶粒大小的测定，我们通过X射线光电子能谱仪（XPS）对钛与其表面键合有机物的特征做了进一步的探讨。试样的制备是将经键合有机物的钛合金纳米粉在强溶剂中超声洗涤，随后高速离心分离，此过程反复三次，最后在氮气保护下得到干燥的钛合金纳米粉末。经中国科技大学X射线光电子能谱仪对这些粉末进行分析得到以下有价值的结果： （1）钛合金纳米粉末表面被有机化合物包覆
（2）表面覆盖层深度小于5nm，内部的金属钛能级信号Ti2P3清晰可见。（3）氧有两种形态，一种是-Ti-O-键，另一种是-C-O-键，这说明钛合金纳米粉和有机物之间形成了化学键合。经X射线衍射测定证明也是结晶体。因此可以用谢乐公式计算出三个衍射强峰的半峰宽，从而计算出晶粒的大小。经国防科技大学、中科院固体物理所、国家超细粉末工程研究中心测定，晶粒尺寸大多为10-50nm。高分辨透射电子显微镜的测定:经国家超细粉末工程研究中心、中国科技大学等单位用高分辨率透射电子显微镜测定，我们制备的钛合金纳米颗粒呈球状，直径小于50nm，相互之间成网络状连接。 二、钛合金重防腐涂料的制备及检测 我们制备的两种钛合金纳米粉易于和高分子化合物形成复合材料。由于键合剂是双官能团的有机物，因此键合了有机层的粒子带有活性基团，制备出的纳米合金粒子属于活性粒子，在适度的条件下易于和高分子化合物键合。如这种钛合金纳米粉用作涂料的颜填料，就能够和高分子树脂相键合，进一步交联固化形成键合网络型纳米涂料。因此这种涂料不是颜填料和高分子树脂简单的机械混合，而是一均相复合材料。制备的钛合金纳米重防腐涂料两次连续被评为“国家重点新产品”。 钛合金纳米重防腐涂料制备工艺如下： 各种树脂预研磨高速分散色浆 助剂填料钛钽合金纳米稀料 钛合金纳米 固化剂分散固化剂成品 稀料助剂 图2-1钛合金纳米重防腐涂料制备工艺流程 特殊的纳米网络结构，能有效地防止腐蚀介质的渗透，使涂料具有更为优异的耐蚀性及耐磨性，我们将其作为填料添加到涂料中制成纳米涂料钛钽合金和钛合金纳米涂料，发现它们具有优异的耐蚀性（环氧涂料和聚氨酯涂料中性盐雾试验超过3000小时，而添加普通微米级钛合金制备的涂料只有400小时）和优异
高性能防腐涂料的进展及应用 吴宗汉 (湖南本安新材料有限公司,长沙410126) 摘 要:概述了国内外高性能防腐涂料主要品种的开发和应用情况,并提出了高性能防腐涂料的发展方向。 关键词:防腐涂料;开发;应用;方向 中图分类号:T Q 63017 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2007)01-0045-05 作者简介:吴宗汉(1940—),男,正高,技术总监,长期从事涂料开发及管理工作。 Progress and Appli cati on of Hi gh Perfor mance Corrosi on Protecti ve Coati n gs W u Zonghan (Hunan China Science B enan N e w M aterials Co .,L td .Changsha,410126China ) Abstract:This article has revie wed the devel opment and app licati on of corr osi on p r otective coatings at home and abr oad and indicated the devel opment trend . Key W ords:corr osi on p r ot octive coatings;develepment;app licati on;trend 0 引 言 在国民经济中腐蚀造成了大量的资源和能源浪费,全世界每年因腐蚀造成的经济损失约在10000亿美元,为火灾、风灾和地震造成损失的总和。涂装防腐涂料作为最有效、最经济、应用最普遍的防腐方法,受到了国内外广泛地关注和重视 [1] 。随着建筑、交通、石化、电力等行业的发展,防腐涂料的 市场规模已经仅次于建筑涂料而位居第二位。据统计,2004年我国防腐涂料总产量达到60万t,预计2020年将突破100万t 大关。另一方面,这些领域又对防腐涂料的品种和性能提出了更高、更新的要求,进而推动了传统品种的改进提高以及高性能品种的开发和应用。 1 品种发展 1.1 改性环氧树脂涂料 环氧树脂涂料是最具代表性的、用量最大的高性能防腐涂料品种。为了增进其柔韧性和低温施工性,常常采用相对分子质量高的橡胶和热塑性树脂,如丁腈橡胶、尼龙、聚酚氧、聚砜等进行改性。这些高聚物与环氧树脂有一定的相容性,固化过程中能产生相分离,在固化中形成海岛结构,从而使固化物具有高强度和高韧性。国内研制出集环氧与橡胶于一体的高固体分防腐涂料,既克服了环氧涂料脆性大、耐候性差的不足,又克服了氯磺化聚乙烯橡胶涂料变色和难增厚的缺陷,涂料综合性能更好。其次采用低相对分子质量的聚硫橡胶进行改性,通过极性的HS 基与环氧基反应形成高分子橡塑网络结构,使涂层更具有良好的柔韧性、耐冲击性、耐磨性、防腐、 耐热性等,国内已有开林油漆厂[2]、锦州石化公司[3]、湖南本安新材料有限公司等生产,并用于石油、化工、电力、水厂等行业。上海和氏壁化工有限公司[4]用C AP A2054聚己内酯进行扩链或者冷拼、分别用胺类或酸类对环氧进行开环,制得水性和溶剂型改性环氧涂料,可明显改善其柔韧性和耐冲击性及耐溶剂性。 日本关西涂料公司[5]开发成功兼具环氧涂料的防腐性和丙烯酸脂涂料耐候性的多功能防腐涂料。涂膜结构中导入了微观取向性。在漆膜固化过程中,环氧树脂成分取向底材的表面,丙烯酸树脂成分则取向涂层表面。该涂料涂布量少, VOC 排放也可减少10%,总涂装成本仅为传统涂料的75%。 无溶剂环氧及其改性防腐涂料因无溶剂、无毒、无味、无污染,而受到行业普遍的关注,不断推出了环氧-胺类、环氧 -聚氨酯类、环氧-不饱和聚酯类等许多品种。涂层流平性 好、无针孔、抗渗性能好、耐酸碱盐和溶剂腐蚀,且绝缘性能优良。美国Devoe Maren 涂料公司的Devren 230、234QC 是知名 的品牌,Amer on 公司的SP -Guard 涂料和171型涂料(Iide Guard )是环氧砂浆型产品 [6] ;澳大利亚SPC 公司的SP 系列无 溶剂环氧涂料适用期较长,可用于油气工业高温环境;美国 Siga ma 公司、I P 国际公司等均有系列产品用于舰船、潜艇的防 腐涂装。国内中石化、中船总公司、江南公司及海虹、开林、秀珀等多家企业亦有各类无溶剂涂料产品,广泛用于石油化工、海洋船舶、工业地坪、电气绝缘等许多领域。 1.2 新型环氧涂料固化剂 环氧涂料的性能特点很大程度上取决于固化剂,高性能的环氧涂料必须配套使用高性能和良好施工性的环氧固化剂。但国内研究偏重于环氧树脂,而对固化剂的开发滞后于 45第37卷第1期涂料工业 Vol .37 No .1 2007年1月P A I N T &COATI N GS I N DUSTRY Jan .2007
重防腐涂料施工方法及技术要求 一、涂装前的准备及要求 1.涂装前应对被涂表面进行处理，将污物清理干净，经检查合格方可涂装。 2.防腐涂料应有产品质量合格证，产品符合出厂质量标准。过期的涂料必须经检查合格后，方可使用，必要时应进行小样试涂。 3.不同种类的涂料，如需混合调配使用，应经实验确定，不同品种涂料不可掺和使用 4.使用稀释剂时，其种类和用量应符合涂料生产厂标准规定。配制涂料时，应搅拌均匀，必要时可用细钢丝筛网过滤后使用。 5.设备和管道的焊缝必须在热处理(需要热处理时)、强度试验、气密试验合格后才能涂装。 二、喷砂处理规定 1.采用喷砂处理时，应采取妥善措施，防止粉尘扩散。
2.压缩空气应干燥洁净，不得含有水分和油污，并经一下方法检查合格后方可使用:将白布或者白漆板置于压缩空气流中1分钟，其表面用肉眼观察应夫油、水等污迹。空气过滤器的填料应定期更换，空气缓冲罐内积液应及时排出。 3.磨料应具有一定的硬度和缓冲韧性，磨料必须净化，使用羊应经筛选，不提含有油污的天然砂应选用质坚有棱的金刚砂、石英砂、硅质河沙等，其含水量不应大于1%，严禁使用海砂。 4.喷砂处理薄钢板时，磨料粒度和空气压力应适应。 5.要求达到Sa3级和Sa2级时，不宜使用河砂作为磨料。 6.当喷嘴出口端的直径磨损超过内径的20%时，喷砂嘴不应继续使用。 7.磨料需重要使用时，必须符合有关规定。 8.磨料的堆放场地及施工现场应平整、坚实、防止磨料受潮、雨淋或是混入杂质。 9.表面不作喷砂处理的螺纹、密封面及光洁面应妥善保管，不得
受损。 10.喷砂作业时，储罐金属表面温度必须高于空气露点温度3℃以上，否则应停止作业。 三、涂料的施工规定 1.涂料防腐蚀工程的原材料质量，应符合相关规范的规定。 2.腻子、底漆、中间过渡漆、面漆、罩面漆应根据设计文件规定或产品说明书配套使用。不同厂家、不同品种的防腐涂料，不宜掺和使用。 3.施工环境温度宜在5℃-38℃，相对湿度不宜大于85%(漆酚防腐漆除外)，被涂物表面的温度至少应比露点温度高3℃。 4.防腐蚀涂层全部完工后，应完全固化(7天以上养护期)方可交付使用。 5.不应在风沙、雨、雪天进行室外施工。 6.防腐涂料品种的选用和图层的层数、厚度应符合设计规定的要求。
桥梁暴露在自然环境中，不断受到自然环境的介质的侵蚀而发生物理、化学或电化学破坏，这些腐蚀因素影响着桥梁安全运行和使用寿命。防腐涂装能够减缓桥梁结构的腐蚀，提高桥梁结构的耐久性，是一种普遍、有效、经济的防护办法。随着我国国民经济和交通事业的不断发展，我国桥梁建设取得了跨越式的发展和长足的进步。我国土地广阔，因桥梁横跨江河、湖泊、山谷、海峡，连接陆地和岛屿等，加之地理环境复杂，气候条件千遍万化，腐蚀损伤情况不可避免，严重影响了桥梁的安全性和可靠性，造成经济损失。对于桥梁结构防腐蚀的研究，各个国家都投入了大量的人力、物力和财力。加强对桥梁的腐蚀保护，延长桥梁使用寿命，具有很重要的意义。 钢桥具有跨越能力大、强度高、建设速度快和施工期断等的特点。我国自从1995年武汉长江大桥的建成，使得万里长江耸立起中国人民征服长江的第一座丰碑。修建一座跨江或跨海的特大型钢桥，使用的钢材的数量一般都在万吨甚至10万吨以上而电化学腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳对这种特大钢桥构成了严重的危害，也是这些钢桥使用寿命降低的重要原因之一。所以选择一种能够长效腐蚀的涂料尤关重要。 桥梁重防腐的特点是：能在苛刻条件下使用，并具有长效防腐寿命，重防腐涂料在化工大气和海洋环境里，一般可使用10年或15年以上，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下，也能使用5年以上 厚膜化是重防腐涂料的重要标志。一般防腐涂料的涂层干膜厚度为100μm或1 50μm左右，而重防腐涂料干膜厚度则在200μm或300μm以上，还有500μm～1000μm，甚至高达2000μm。
铭磊涂料与钱浪涂料，天女油漆，中远关西涂料合作，名下有多款桥梁重防腐涂料。
防腐蚀涂料是指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装潢或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。它是现代工业、交通、能源、海洋工程等部门应用极为广泛的一种涂料。按其涂料膜层的耐腐蚀程度和使用要求，通常分为常规型和重防腐型两类。常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿命。重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。 伴随着我国基础设施设计开始从钢筋混凝土向钢结构发展的趋势，防腐涂料面临着新的要求。防腐涂料是现代工业、交通、能源、海洋工程等部门应用极为广泛的一种涂料，目前我国防腐涂料的市场规模已经仅次于建筑涂料而位居第二位。目前，我国的防腐涂料主要应用在化工和石油行业、铁路、公路桥梁、冶金行业、电力和能源工业、机械及纺织行业、工业产品领域、汽车、船舶及集装箱行业。随着防腐涂料的应用范围不断扩大，其技术要求也在不断提升。 汽车制造业的快速发展也给防腐涂料的发展注入强劲动力。在涂料工业中，汽车涂料技术含量极高，施工难度大，需要满足金属表面涂膜的耐候性、耐热性、耐酸雨性、抗紫外照射性以及色相的耐迁移性能等等。 随着国家在基础设施建设方面的投资持续上升，而钢材作为基础设施建设的重要材料，其需求也不断增加，从而促进了防腐涂料的需求增长。重防腐涂料主要应用在船舶、集装箱、石油化工、建筑钢结构、铁路、桥梁、电力和水利工程等诸多关乎国家发展战略和经济命脉的重要领域。与常规防腐涂料相比，重防腐
涂料技术含量更高能在相对苛刻腐蚀环境里应用、并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。 伴随着我国国民经济的发展，国家不断加大对基础设施建设的投入并加快对其的建设速度。在这一进程中，基础设施的建设也带动了系列行业的发展，促进了各类技术的不断进步和提升。特别是在涂料的防腐蚀保护寿命、材料的涂装性能、材料的季节通用性以及环境友好性等方面提出了新的课题。 当今的防腐涂料产品广泛以石油工业、炼焦工业、有机合成化工工业等部门的产品为原料，品质越来越多，应用范围也不断扩大，如何进一步加快防腐功能性涂层涂料领域的发展步伐，使其更好地为各行各业服务，这是摆在我们涂料人面前的既光荣又艰巨的任务。
GK-N06重防腐纳米陶瓷涂料简介 （常温管道、管架防腐工程） 特点 该重防腐涂料是由纳米浆、纳米TiO 2、SiO 2、纳米助剂、改性无机陶瓷粉末、催 化剂和其他微量元素组成。该涂料成膜物质呈致密的网状结构，致密性和屏蔽性好，附着力强，抗渗透性能优异，且耐油、耐硫酸、耐碱、耐盐雾、耐老化，并有较高的物理机械性能和优良的介电性，尤其适用于化工、沿海等重度腐蚀的特殊环境。 用途 作为长效防腐纳米陶瓷涂料是为有效解决高腐蚀环境下的外表面防腐和内表面 防腐而设计的。如海上设施、船舶、沿海钢铁及建筑物构件；桥梁、桥墩、涵洞、地下工程；化工、石油、天然气的常温储罐和管道的防腐；体育馆和简易厂房的室内钢屋架；室内一般罐体及管道的防腐等。 技术 参数
GK-N06重防腐纳米陶瓷涂料 工艺设计和施工方法 一、工艺设计 二、设计规范 ①国际标准 ISO12944-1998 钢结构防腐蚀涂料的腐蚀与防护； ISO4628 1～6涂层使用寿命的判断。 ②国家标准 GB/T8923-1998 涂装前钢材表面锈蚀等级与除锈等级； GB/T13288 涂装前钢材表面粗糙度的等级评定。 ③行业标准（化工部） SH3022-1999 石油化工设备和管道涂装防腐蚀； SY0007-1999 钢质管道及储罐防腐工程设计规范。 三、表面处理 表面处理采用手动、电动带铜刷磨光机打磨除锈。施工前首先对管道及设备等进行酸洗磷化处理好，保证无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈、水汽。钢材表面除锈等级、清洁度和粗糙度达到以下标准：除锈等级St2级；清洁度达到GB9823-1998的St2级；粗糙度达到GB／T13288标准面漆施工。 四、施工方法 1、由于产品中含有大量的超细陶瓷粉末和金属粉末，出现沉淀属于正常现象，在涂装前须使用专用机械搅拌器充分搅拌使其均匀。 2、采用滚涂、刷涂或高压无气喷涂等。 3、金属表面除锈后4小时内，应尽快涂装第一道底漆。对于边、角、焊缝和切痕等容易产生膜厚不足的部位，应先刷涂第一道，然后再进行大面积的涂装，以保证凸出部位的漆膜厚度。涂装24小时后，涂刷第二道底漆。 4、底漆实际干燥后涂刷第一道面漆，同样涂装24小时后，涂刷第二道面漆。
防腐涂料的使用方法 防腐的方法多种多样，涂料防腐是最简便有效、应用最广泛的防腐措施。然而，涂料无一例外地都遇到了“前处理”（除锈、去湿）和“重防腐”的矛盾。现有的重防腐涂料，都需要预先对基体金属进行严格的除锈，多要求达到SIS标准Sa2.5级，同时要求被涂物表面干燥。由于钢铁构造物日益大型化，形状及所处环境日趋复杂，严格除锈去湿极为不便；至于大型梁柱、管道、塔架、罐体等需要现场焊接，其焊缝接口除锈，以及大型设施在使用过程中的修补涂装，严格除锈几乎不可能，麻烦而且费用昂贵。为解决此问题，已有各种带锈涂料应运而生。然而由于技术指标不高，效果不好。为解决此难题，美日发达工业国家自七、八十年代既已开始研制“省工型重防腐涂料”并于八十年代末到九十年代先后推 出产品。 大气环境对建筑钢结构长期作用下的腐蚀等级 注：1.在特殊场合与额外腐蚀负荷作用下，应将腐蚀类型提高等级; 2.处于潮湿状态或不可避免结露的部位，环境相对湿度应取大于75%。 在大气腐蚀环境下，建筑钢结构设计的一般规定详见《建筑钢结构防腐蚀技术规
程》GT251-2011中第3.1节。 JRC系列水性无机纳米级氧化物涂层可抗摄氏700-1200度以上高温，具有稳定，耐磨和耐燃等无机体原料特性。铅笔硬度可达6-9H, 而且纳米级微细颗粒成膜性好，适用性广，对各种不同素材有极佳的附着力，是新型陶瓷涂层，透明增硬耐磨涂层的良好材料。 一：组成： 耐高温纳米a氧化铝、纳米氧化钛、纳米锆等组成。全纳米无机成分！ 型号JRC400JRC600JRC800JRCL 名称：400防线600防线800防线烈火防线 耐温：400度600度800度1000-1500度 特性：● 表面硬度高，（铅笔硬度可达8-9H），耐摩擦，高透明，耐热性好，（700℃-1000℃），疏水，防污，耐大气老化，耐辐射，涂膜非常致密，可以防水防油渗透。 ● 产品为水性，环保无度，加热无气体挥发，不粘水，不粘油。 ● 产品还具有优异的电气绝缘性能，其高频电性能也很好，装饰性特性。 ● 施工工艺可以通过低温加热等方式低成本涂装。 JR-CM耐火金刚是最新研制出的耐超高温涂料。接受高温的地方用致密的稀有无机纳米镀层，彻底隔绝氧气和金属件。防止金属氧化。多种贵重稀有纳米材料组成了耐火金刚，可以耐1800-2100度高温。耐火金刚纳米颗粒和基材的原子结合，彻底封闭其他接触部件，提供密不透风的保护。 组成：耐高温纳米a氧化铝、纳米氧化钛、纳米锆等组成。 技术指标： 项目指标 漆膜颜色及外观白色液体 粘度（涂-4）25℃,s 60～200 干燥时间25±1°C），h 表干8 ， 实干36 烘干（180） 3 耐热性（1000℃烘2h后测冲击）kg.cm不小于15 产品作用： 1、耐高温可达到1900-2000度 2、具有强的耐高温，防氧化，延长金属使用寿命。
重防腐涂料知识全概括 产品简介： 英文名称为heavy-duty coating，指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。一般来说，中防腐涂料在海洋条件下，一般可使用10年以上；而在酸、碱、盐及溶剂介质中，并有一定温度的条件下，一般可使用5年以上。重防腐涂料与涂装技术的发展是与现代工业技术的发展密切相关的，涉及多种科学的发展，如材料学、服饰理论、表面处理、新型合成材料、颜料与填料、特种助剂、环境科学、现代测试技术及现代涂装技术等。 主要成分： a. 成膜物质：对金属釉良好的附着力，有良好的物理—机械性能，对各种介质（化工气体、酸、碱、盐和溶剂）有优良的耐蚀性，能有效地抵制各种介质对涂层的渗透，能在各种条件下进行方便的施工并达到对涂层厚度和涂层结构的设计要求。目前，在重防腐涂料中较常使用的树脂主要有环氧树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶树脂、聚氨酯、氟碳树脂、聚硅氧烷等。 b. 填料：主要选择耐酸碱、耐化学介质腐蚀的硅盐类，如滑石粉、硅藻土、石英粉等。 c. 颜料：颜料选择耐化学介质优良的钛白粉、酞菁蓝、氧化铁红、炭黑、氧化铬绿、导电炭黑等。 机理： 一、成膜剂的作用 在采用防腐涂料进行防腐时，防腐涂料能够起到增强极化的作用，这种作用主要是靠防锈颜料来实现的，而增大防腐涂层内部电阻主要决定于防腐涂料中的树脂（成膜剂）的种类。支配腐蚀环境中防腐涂层电阻大小的是水、氧、电解质及其它有害物质对防腐涂层的透过率。但是防腐涂层表面往往存在许多肉眼看不到的微小针孔，由于这些针孔的存在，外部的腐蚀性物质还是会渗入防腐涂层内部与底金属发生反应引起金属腐蚀。因此必须增加防腐涂层的层数，是针孔减少到最低限度，才能起到防腐作用。不同的树脂（成膜剂）产生的针孔数量不同，防腐效果也不同。一般来说，合成树脂、天然树脂或纤维素、天然橡胶的衍生物等作为成膜剂的涂层笔油性防腐涂料的防腐涂层产生的针孔要少，有较好的防腐效果。 二、防锈颜料的作用 用于防腐涂料的防锈颜料的种类较多，其常见有以下几种： 1) 与成膜剂起反应形成致密的防腐涂层； 2) 颜料是碱性物质，溶于水则形成碱性环境； 3) 水溶性的成分到达金属表面是表面钝化； 4) 与酸性物质反应使其失去腐蚀能力； 5) 水溶性成分或与成膜剂的反应生成物在水中溶解变为防腐 成分等。 防锈颜料的上述防腐作用通常是同时存在的，其防腐机理包括物理的、化学的、电化学的三个方面。
纳米材料在水性涂料中的应用 王勇,万德立,雷鸣,孙丽丽 (大庆石油学院材料科学与工程系,163318) 摘要:综述了目前国内外纳米粉体在水性涂料中的分散技术,介绍了对纳米粉体进行修饰和表面包覆改性方面的研究情况,分析了目前研究中存在的问题及发展趋势。 关键词:水性涂料;纳米材料;表面改性;环保;应用 0引言 纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等特殊的性质,加入到涂料中可提高涂料的耐冲击、耐老化、耐腐蚀、抗紫外线等性能,并可以获得一些新的特殊功能如自清洁、抗静电、阻燃等[1]。因此,纳米复合涂料的开发和应用受到了人们的重视。 纳米材料在涂料中的应用大体上可分为两大类,一类是应用于油性涂料中,称之为溶剂型纳米涂料;另一类是应用于水性涂料中,称之为水性纳米涂料。前者具有耐化学品性、耐水性、涂膜附着力好、耐磨且保色性好等优点。但最大的缺点是含有机溶剂或有毒原料,在生产和施工使用过程中会造成环境污染和人体伤害。后者除具有前者的优点之外还具有无毒、无污染,成本低等优点[2],在环境问题日益严重的今天,具有环保性能的水性纳米涂料的研制和应用毫无疑问地成为了人们研究的热点。 1应用研究概况 目前,纳米材料在水性涂料中的应用形式主要有两种:一种是原位聚合法,另一种是共混法。所谓原位聚合法就是将纳米粒子与涂料中组成基体树脂的单体混合均匀后,在适当条件下引发单体聚合而成为水性纳米涂料;共混法则是将组成涂料的基体树脂与纳米粒子直接混合而形成水性纳米涂料。国内外对水性纳米涂料的研究主要通过以下几种途径。 1.1直接添加纳米粉体作为涂料的增强材料 在水性纳米涂料研制与开发的热潮中,起初人们普遍采用直接使用纳米粉体作为涂料的添加剂,然后利用机械方法进行分散的常规制备技术。 王雪松,等[3]利用导静电纳米金属氧化物颗粒,以水为分散介质,选用不同分散助剂和研磨工艺,制备了纳米级导静电水分散浆料。陈新州[4]利用纳米材料作增强剂,用基料、体质颜料、助剂和去离子水研制了一种具有独特的光催化功能和自洁功能的水性复合型纳米涂料。曾玉燕[5]通过实验表明在水性体系中,采用六偏磷酸钠作为表面活性剂可以明显提高纳米TiO2在水溶液中的分散性能,且TiO2粉体浓度低时,粒子表面吸附的分散剂较多,悬浮液体系稳定性较高。李锡凯,等[6]选用D-M纯丙乳液,在外墙涂料中加入纳米级TiO2、SiO2等粒子,提高了涂料的耐沾污能力。黄桂平[7]在涂料中加入纳米级材料及成膜助剂等,通过高速搅拌,制得了一种提高了韧性、耐老化、防水等性能的环保型外墙纳米涂料。李昌龙[8]研发了一种水溶性的环保纳米涂料,原材料主要采用了纳米材料,由纳米填料、纳米杀菌剂、纳米颜料配制而成,具有超强自洁、防菌、可有效降解室内有害物质等功能。 尽管纳米粉体分散到涂料中可以提高涂料的某些特性,但使用常规的机械分散方式制备的水性纳米涂料难以保证纳米粉体分散的有效性;更无法抑制已分散的纳米微粒的二次自聚集现象。因为在水性介质中,纳米粉体高的表面能和比表面积能强烈吸附水性介质,反应生成R—OH基结构,使得粉体间的相互作用力和粉体的表面活性增强。况且, R—OH基间易发生聚合反应或生成新的连接物,导致了纳米粉体极易产生团聚,不易分散,而常用的脂肪醇、胺、脂肪酸、硅氧烷等改性剂都不适合在水性介质中使用。所以,如何选用适当的表面活性剂,使纳米粉体能更有效地分__散在水性介质中成为摆在人们面前的重要研究课题。
混凝土结构外防腐涂料防腐机理及应用 丁示波杨群燕 （宁波大达化学有限公司，宁波，315204） 摘要：首先介绍了混凝土结构的腐蚀机理，然后对目前应用较为广泛的混凝土结构表面外防护措施—防腐涂料的种类和性能要求进行了简要阐述。在此基础上，介绍了系列针对海洋环境等恶劣使用条件下混凝土结构的新型防腐涂料，以及相应的工程应用情况，以期为恶劣环境条件下的混凝土结构工程提供解决和改善耐久性问题的思路与措施。 关键词：混凝土结构耐久性外防腐涂料
0 前言 钢筋混凝土结构是现代最常见的建筑结构之一，已广泛应用于国民经济和国防建设中，如码头、堤坝、桥梁、隧道、高楼大厦、地下管道、军事设施、核废料储罐等。但是在沿海地带和酸雨严重的地区，由于海水和雨雾中的盐分是强腐蚀性物质，大气中的CO2和酸雨会使混凝土因碳化中和而失去对钢筋的保护作用，导致钢筋腐蚀，进而使混凝土胀裂、剥落直至结构破坏。为此，必须对钢筋混凝土的腐蚀机理及其防护方法进行研究，并在建筑设计、结构设计、材料设计、施工设计、养护和使用方面，充分考虑混凝土结构腐蚀和性能劣化的问题，以达到钢筋混凝土结构安全可靠、长期耐用、整洁美观的目的。 1 混凝土结构的腐蚀机理 混凝土结构的腐蚀分为混凝土的碳化、氯化物的渗透、冻融破坏、混凝土的碱-集料反应和钢筋的锈蚀，引起混凝土内部钢筋腐蚀最为主要的原因是混凝土的碳化和氯化物的渗透。 1.1 混凝土的碳化 早期混凝土具有很高的碱性，其PH值一般大于12.5,在这样高的碱性环境中埋置的钢筋发生钝化作用,使得钢筋表面产生一层钝化膜,能够阻止混凝土中钢筋的锈蚀。但当有二氧化碳和水汽从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时，和混凝土材料中的碱性物质中和，会导致混凝土的PH值的降低。当混凝土完全碳化后，就出现PH小于9的情况，在这种环境下，混凝土中埋置的钢筋表面钝化膜被逐渐破坏，在其他条件具备的情况下，钢筋就会发生锈蚀。钢筋锈蚀又会导致混凝土保护层开裂，钢筋与混凝土之间黏结力破坏、钢筋受力截面减少、结构耐久性能降低等一系列不良后果。 1.2 氯化物的渗透 氯离子是一种穿透力极强的腐蚀介质，即使在强碱性环境中，氯离子引起的点锈腐蚀依然会发生，同时由于水往往会渗透到混凝土里面，而这种水并非纯水，而是含有一些杂质的电解液，电化学作用导致锈蚀加快进行。当氯离子渗透到达钢筋表面，钢筋钝化膜被破坏，成为活化态。在氧和水充足的条件下，活化的钢筋表面形成一个小阳极，大面积钝化膜区域作为阴极，结果阳极金属铁溶解，形成腐蚀坑，一般称这种腐蚀为点蚀。点蚀形成的Fe（OH）3若继续失水就形成水化物红锈，一部分氧化不完全的变成Fe3O4(即为黑锈)，在钢筋表面形成锈层。由于铁锈层呈多孔状，即使锈层较厚，其阻挡进一步腐蚀的效果也不大，因而腐蚀将不断向内部发展。 2 混凝土结构外防腐--涂料保护 为了抑制钢筋腐蚀，提高混凝土结构的耐久性，可以采取多种防腐蚀措施，包括：混凝土结构耐久性设计、钢筋表面涂覆、混凝土表面专用涂料涂覆和阴极保护等。其中，混凝土表面专用涂料涂覆具有经济、有效、施工便捷的优点，是目前得到广泛应用的混凝土结构防腐措施。 混凝土表面涂层保护按作用机理分主要有封闭型和隔离型两大类： 1)封闭型 将粘度很低的硅烷或水性涂料涂装于已熟化的混凝土表面，靠毛细孔的表面张力作用吸入深约数毫米的混凝土表层中，明显降低混凝土的吸水性和氯化物的渗透性，达到保护混凝土目的。 2)隔离型 在混凝土表面涂装有机涂料，阻隔腐蚀性介质对混凝土表面的侵蚀和渗透。一般作为混凝土表面保护涂料主要有：环氧涂料、氯化橡胶涂料、丙烯酸涂料、聚氨酯涂料等。其中，环氧涂料具有优良的附着力、耐碱性、与其他面漆的良好配套性，优先选择作为混凝土保护涂料体系的底漆和中间层漆。混凝土保护涂料的面漆目前主要的有聚氨酯面漆、氯化橡胶面漆、丙烯酸面漆、环氧面漆和氟碳树脂面漆等。 我国交通部于2001年颁布的《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ 275-2000）和2007年颁布
防腐涂料简介及防腐机理 防腐的方法多种多样，涂料防腐是最简便有效、应用最广泛的防腐措施。然而，涂料无一例外地都遇到了“前处理”（除锈、去湿）和“重防腐”的矛盾。现有的重防腐涂料，都需要预先对基体金属进行严格的除锈，多要求达到SIS 标准Sa2.5级，同时要求被涂物表面干燥。 由于钢铁构造物日益大型化，形状及所处环境日趋复杂，严格除锈去湿极为不便；至于大型梁柱、管道、塔架、罐体等需要现场焊接，其焊缝接口除锈，以及大型设施在使用过程中的修补涂装，严格除锈几乎不可能，麻烦且费用昂贵。为解决此问题，已有各种带锈涂料应运而生。然而由于技术指标不高，效果不好。 为解决此难题，美日发达工业国家自七、八十年代既已开始研制“省工型重防腐涂料”，并于八十年代末到九十年代先后推出产品。 群力公司花费巨资经多年研究，紧接美、日之后于1993年推出了这种全新功能的涂料。其耐蚀性能，机械物理性能等均能达到国际水平，其指标超过常见重防腐涂料的数倍至十数倍，例如湿热试验5000小时，中性盐雾试验10000小时等。 2、防腐蚀机理的探讨 钢铁腐蚀的本质是电化学过程。其三个基本条件是：不同电极电位的电极、电极之间的电连接和腐蚀介质形成的电解质体系。而防腐涂层的作用，则主要是切断钢铁表面与腐蚀介质之间的电联系，使得腐蚀电流趋近于零。但由于防腐层的微观缺陷，导致介质的可渗透性，使得钢铁表面仍然存在微电池效应，发生电化学腐蚀。电位较正的阳极区的铁失去电子成为铁离子，与介质中的负离子结合生成活性的铁锈酸等结构疏松的腐蚀产物。上述正负离子的交换必须要有一个通道。对于除锈彻底的防腐体系，其通道要穿过防腐屏蔽层，离子扩散阻力很大，腐蚀过程缓慢。但对于除锈不彻底的防腐体系，在金属基体和防腐屏蔽层之间有一个铁锈层，正负离子可以通过此通道直接交换，腐蚀过程会快很多倍。且疏松的腐蚀产物体积逐渐膨胀，最终使防腐层鼓泡、破裂、剥离而失效。 可见钢铁表面有锈，是涂层防腐的大忌。然而彻底除锈又十分困难，所以许多带锈涂料应运而生，传统的带锈涂料，其作用机理主要有转化型和稳定型。 转化型是利用转化剂将铁锈转化为结构稳定的铁化合物，再靠成膜液将已转
重防腐蚀涂料的特性及应用 北京函海重防腐蚀涂料有限公司 1、前言 腐蚀给人类造成的损失是十分惊人的，全球每年腐蚀造成的经济损失约10000亿美元，为综合自然灾害损失如地震、台风、水灾等损失总和的6倍。据有关部门最新统计，我国因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值GNP的4%，每年约有30%的钢铁因腐蚀而报废。如此巨大的损失，刺激着防腐蚀涂料的发展，重防腐蚀涂料正是在这样的背景之下产生的。 重防腐蚀涂料（Heavyduty Coating），是指在苛刻腐蚀环境（一般指化工和海洋环境等）下长效防护的一类高性能防腐蚀涂料。在腐蚀介质中的防护寿命一般为五年以上，化工大气和海洋环境下一般为10~15年以上。优质的重防腐蚀涂料，不仅起到良好的防腐蚀作用，而且可改善劳动条件和节省资源。所以，在近二十年来受到发达国家的普遍重视，目前，美、德、英、法、日等发达国家已竟相开发了多种性能良好的重防腐蚀涂料，因耐蚀性能优异、使用期长、涂装维护费少而被广泛应用于各种恶劣的腐蚀环境中，产生了明显的经济效益。 2、重防腐蚀涂料简介 高性能防腐蚀涂层所具备的性能是常规防腐涂料所完全不能比拟的，为了达到严酷环境下长期使用的要求，其本身具有以下几项区别于普通防腐涂料的显著特点：
（1）高性能材料的采用是重防腐蚀涂料的基本要求 重防腐涂料的发展，直接推动着高度耐蚀树脂、新型抗渗颜填料、高效分散和流变助剂等高新技术的开发和应用。为了达到长效防腐蚀的目的，重防腐蚀涂料采用的成膜物质——合成树脂，必须具有良好的粘结力、物理机械性能以及良好的耐蚀性。目前常用的高性能树脂有环氧树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂、呋喃树脂等。此外，聚苯硫醚树脂、苯酚树脂、漆酚树脂等也有一定的应用。 某种涂料的防护性能高低，除了与树脂有着密切的关系外，还与颜填料的关系极大，重防腐蚀涂料与通常的防腐涂料的主要区别之一是，它一般都需采用鳞片填料（玻璃鳞片、不锈钢鳞片等）作抗渗材料，所形成的涂层内部含有相互平行、重叠排列的鳞片，形成有效阻止介质侵入的屏障，产生迷宫效应，迫使介质迂回侵入，难以接触到基体，从而大大延长了被保护基层材料的使用寿命。重防腐蚀涂料中所用的其它颜填料均必须在各种腐蚀介质中有优良的耐蚀性能。 （2）厚膜化是重防腐蚀涂料的重要标志之一 研究表明，介质在涂层内的扩散渗透，是防腐层被破坏的主要原因，而介质渗透到防腐涂层与基体界面的时间与防腐涂层的厚度平方成正比。提高涂层厚度，能增强涂层屏蔽能力，是提高涂层寿命的有效手段。因此，重防腐蚀涂层一般采用200μm ~500μm的厚涂层，对于超重防腐蚀涂层，涂层厚度为1000μm ~2000μm，甚至数毫米，或采用重防腐蚀衬里结构。 常规防腐蚀涂料每道干膜厚度为20μm ~30μm，要达到重防腐蚀涂层
纳米材料的添加使涂料具有耐强酸强碱性质《耐酸碱涂料的改革》2013-04-05 编辑许工 耐酸耐碱防腐漆由于交替性或是持续性防腐，防腐性能要大大提高，其涂层防腐技术性能要优异，它能既能满足腐蚀环境中的防腐蚀要求，又要满足*变的性能疲劳的要求。针对不同防腐腐蚀环境工况配套制定技术指标，如耐化学介质、耐盐水、耐盐雾、耐湿热、耐油、防霉、耐大气老化、耐碱、耐钾、卤水腐蚀等。另外，耐酸耐碱防腐漆要对基体有良好的附着力，涂膜有良好的物理机械性能，如低的收缩率、适当的硬度、韧性、耐磨性、耐温性等。耐酸耐碱防腐漆能在恶劣的条件下使用，并具有较好的耐久性、耐候性能，能在海洋、地下等恶劣条件下使用5年或15年以上，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下，也能使用3年以上。吴江松陵的优锆纳米材料公司的耐高温防腐涂料，科研应用已走在世界前列，UGL系列的耐酸碱防腐涂料防腐性能优异，应用环境广泛，并在国家一系列大型防腐项目中使用可以应用在海洋防腐、高温酸碱防腐、强溶剂防腐、陶瓷酸碱防腐技术产品等，以及耐酸碱防腐上，抗腐蚀防腐效果好。优锆纳米耐高温防腐涂料耐酸耐碱分为需持续耐酸或是耐、交替性耐酸耐碱或是同时耐酸耐碱，耐PH值可以从1-12之间的腐蚀，涂层耐碱耐酸的老化性低，附着力好。基本防腐漆的防腐原理主要是包含电化学原理、化学原理和物理原理三个方面的作用：1、防腐的电化学作用；2、防腐的化学原理；3、防腐的物理原理；根据耐酸碱防腐市场的需求，材料特性提高，苏州优锆纳米材料有限公司经历多年的开发研究，推出的UGL优锆高温耐酸耐碱防腐涂料，是新型无机纳米聚合物深度合成，碳化硅、细晶氧化铝、氧化锌、漆能与基体表面生成具有物理、化学双重保护作用，通过化学键与基体牢固结合的无机耐酸耐碱聚合物防腐涂层，对环境无污染，使用寿命长，防腐性能达到国际先进水平，是符合环保要求的高科技换代产品。 指标参数：
钛合金纳米重防腐涂料防腐机理与常规涂料比较 钛合金纳米重防腐涂料表现出较常规重防腐涂料优异的耐酸、碱、盐、海水、油品的性能。究其原因可能是多方面的，其中有些因素通过检测可以得到证实。因此，我们在现有认识的基础上加以分析，与专家们探讨。 钛合金耐蚀性、钝化膜与阴极保护 钛合金与钛正常处于钝化状态。此时，它的表面由一层钝化膜保护。钛合金钝化有三大特点： ①强烈的钝化倾向 ②稳定电位范围宽 ③钝态下不易被Cl-破坏。 钛合金纳米也承袭了这种特性，只要涂层中钛合金纳米达到一定浓度，涂层也处于钝化状态，在各种腐蚀介质中可以维持极低的腐蚀电流，即腐蚀十分缓慢。故在上述酸、碱、盐、海水中表现出长时间稳定特性。钛合金耐蚀性显着特点是对氯化物、氧化性介质、海水有突出的耐蚀性能，被誉为“海洋金属”。与之相反，大多数不锈钢对氯化物、海水敏感，点腐蚀、应力腐蚀在PPm级Cl-条件下可以发生。因此，我们可以解释钛合金纳米涂层在氯化物、海水、部分酸中处于钝化状态，表现出优异的耐蚀性能。在这种状态下，涂层对基层钢铁起着阴极保护作用。只要钝化状态不破坏，钢板就不被腐蚀。这也是我们选择钛合金纳米作为涂料活性添加剂的初衷。 纳米活性与化学键合 纳米技术使材料的常规性能发生了“变异”而引起广泛的重视和研究，就钛合金纳米而言，我们通过检测其比表面积达到18㎡/g以上。通过光电子能谱分析，发现其与C、H、O有化学键合信息，键合力的结合强度应明显高于化学吸附，更高于普通颜填料的吸附力和机械结合力。钛合金纳米粒子高活性悬空键，与包覆树脂配位形成上述强有力的化学键合。同时由于树脂的闭环打开，形成开环的羟基与醚键进一步与成膜树脂形成化学键合与吸附，并形成新的活性开环，与钢铁基面发生化学键合与吸附，这就大大改善了涂层附着力。清华、北大的专家在产品鉴定会上，海军技术研究所通过检测均对钛合金纳米技术和具备高附着力这一特点给予很高评价。 网络结构与层障效应 涂层内部“网络结构”是一种理想结构，因为常规涂层颜填料颗粒粗大，与成膜物质只是简单的物理结合和吸附，在高倍显微镜下可以观察到它们之间的微小间隙。涂层的破坏由于介质的腐蚀强度和外力作用，溶液分子大多是从这些间隙向涂层内部开始渗透的，涂层对溶液分子穿透阻力决定了涂层的寿命！一旦渗透发生，就会一步步扩大到基层钢铁表面。随后，按一般腐蚀规律扩展而致钢铁破坏！ 通过电镜清晰观察到钛合金纳米颗粒之间已经形成了“网络”，ESP分析又进一步提供了钛合金
防腐涂料有着很多不同种类，这里介绍其中使用量最多的，油漆应用最广泛并且有良好应用的主要类型，涂料对于新出现的高性能涂料品种，如佛碳树脂涂料和聚硅氧烷涂料等也有介绍和说明这些涂料中的不饱和脂肪酸通过氧化而使分子量增加。 晨阳水漆是全球水漆首创品牌，获得省部科技成果鉴定“防潮防霉涂料”、“工程履带用水性浸漆”、“沙发件专用水性浸漆”、“建筑用反射隔热涂料”“室内薄型钢结构防火涂料”“水性环氧地坪涂料”“外墙无机建筑涂料”“水包水多彩涂料”“水性聚醚改性醇酸树脂”“风电塔架水性防腐涂料研究与应用”等17项，均达到国内领先水平。 其氧化聚合速度与其所含不好喝脂肪酸通过过氧而使分子量增加，其氧化聚合速度与其所含亚甲聚酸团数量，位置和氧的传递速度有关，为了加快氧化干燥过程，醇酸油漆可以使用集团，使用金属盐催干剂，因为多价金属可以为氧的载体。沥青漆，制造涂料的沥青主要有三种，天然沥青，石油沥青和煤焦沥青，天然沥青由沥青矿中开采取得，石油沥青是将石油原油分馏分离出来汽油，，煤油，柴油和润滑油后，醇酸调和漆剩余的副产品在经加工制的，其基本组成的沥青质，饱和分、芳香分，胶质分，胶质和醋等。 石油沥青主要是用于石油工业的防腐材料，如埋地管道的防腐蚀，采用多层厚涂，层与层之间，编绕纤维材料，煤焦沥青时碳制造和煤油
得到的副产品煤焦经分馏提取出清油，酚油，等剩余残渣，煤焦聚氨酯漆沥青又称煤沥青，所以一些外国涂料供应商的环氧煤沥青涂料有翻译作焦油环氧的，与天然沥青和石油沥青和石油相比，煤焦沥青的吸水性很低，可剥漆因此在防腐蚀涂料中，煤焦沥青更为重要，具有优异的耐腐蚀性，出了石油和煤焦沥青的耐水性，煤焦沥青成呈芳香族，碳原子与氢原子之比超过了1.4：1，而石油沥青的碳原子与氢原子比为0.9；1，防锈漆而石油沥青的碳原子与氢原子比，煤焦沥青涂料耐水性优良，对为充分除锈的钢铁表面具有良好的润湿性，价格低廉，可以获得厚浆型涂料，煤焦沥青在寒冬会发脆，下属会发软，暴晒后，焦油会逸出使漆膜龟裂。
８ 化学建材 ２００２年 重防腐涂料用环氧树脂的改性特点 吴跃焕。杨卓如 … （华南理工大学化工学院， 广东广州５１０６４１） 摘要：环氧树脂是重防腐涂料三大成膜物质之一，成膜的结构链节决定其防腐性能，对环氧树脂进行结构改性是提高其防腐性能的主要手段。本文探讨了对环氧树脂进行结构改性的方法与机理，并介绍其在防腐涂料中的应用。关键词：环氧树脂；改性；重防腐涂料中图分类号：１１Ｊ５６３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—１６７２（２００２）０３—０００８一０５ Ｍ０ｄ蚯ｃａｄ∞ｏｆ歪杠聆叮Ｉｂ商璐Ｕｓｅｄ矗孵ＨＩ溺哥ＤｕｔｙＣｏａ６Ｉ垮八矾７ ＹｕｅＩｌ咖ｅｔ吐／／浏ｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈ哪．噩ｈｇ．ｍ∞ｒｉｌｌｇ．，ｓｏｌｌｌｌｌ （１ｌｉ啮ＵＩｌｉｖｅ戚姆ｏｆＴｅｄｌ咖ｌｏｇｙ Ａ蛔魄ｔ：Ｅｐｏ呵ｒｅｓｉｎｉｓ ｏｎｅ ｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅ ｂｉｇ赴ｎ—ｆｏＨｌｌｉＩｌｇｓｕｂｓｔ卿ｃｅｓ．，１１ｌｅ ｓ协ｌｃｔｕｒａｌｃｈａｉｌｌｓｏｆｆｄＩｎｆｏＩＴＩｌｉｎｇｄｅｔｅｎｌｌｉｎｅｓ ｄｌｅｉｒ衄一 ｄｃｏｎＤ６ｉｖｅｐｅ如撇ｅ，ｔｈｅＤｄ．０ｒｅｓｍ埘ｕｒａｌ础ｃａｔｉｏｎ ０ｆｅｐ０）（ｙｒｅｓｉｎｉｓ ａｒＩ ｉｍｐ毗肌ｔｍｅａ璐ｔｏｉ叫）加鹏ｉｔｓ ｃｏⅡＤｓｉｏｎ ｒｅｓｉ舭． Ｓｔｎｌｃｔｕｒａｌｍｏｄ击ｃ出ｏｎｍｅｔ｝Ｉｏｄａｎｄｍｅｃ｜ｌａＩｌｉ阱ｌｆ矗ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎａｒｅ ｄｉｓｃｌｌｓｓｅｄ龃ｄｔＩｌｅｉｒａｐ曲ｃａｔｉｏｎｔｏ ｈｃａｖｙ－ｄｕｔｙｃｏａｔｉｎ铲ｉｓｄｅ－ ｓｃｄｂｅｄ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｐ０科麟ｉｎｓ； 啪衄ｃａｔｉｏｎ； ｈｅａｖ）ｒ—ｄｕｔｙ ｃ啦 重防腐涂料是指能在严酷的腐蚀环境下应用并 具有长效使用寿命的涂料。重防腐涂料有两方面的含义：一是指腐蚀环境恶劣，二是指保护寿命长。是 六类具有发展前景的涂料（粉末涂料，富锌涂料，含氟涂料，鳞片涂料，导电涂料，重防腐涂料）之一…。 重防腐技术除了用于海洋构筑物外，还广泛用于化工设备、储罐和管道。重防腐涂料发展的关键是高 性能的合成树脂。为达到严酷环境下长效的目的， 对主要成膜物质合成树脂的要求是：对金属材料的 良好附着力，有良好的物理机械性能，如低的收缩力、适当的硬度、韧性和耐磨性、耐温性等；对各种介质（化工气体、酸、碱、盐和其他溶剂）有优良的耐蚀性；能有效地抵制各种介质对涂层的渗透；能在各种条件下进行方便的施工并达到对涂层厚度和涂层结 构的设计要求。目前在重防腐涂料中较常用的三大 树脂是环氧树脂、聚氨酯和含氯的乙烯类树脂。聚氨酯树脂耐候性好，但少量残存的游离异氢酸酯基 ／弋 ＣＨ２一Ｃ｝卜ＣＨ２ 易与环境中的潮气和水分反应，并对人体健康造成影响，且价高。含氯的聚乙烯涂料厚膜化、耐温性和耐溶剂性较差。而环氧树脂有优良的附着力和低收缩率；对水、中等酸、碱和其他溶剂有良好的耐蚀性和抗渗透性；拥有较多的固化剂使其在各种施工条件下均具有良好的成膜性能；能同各种树脂、填料和助剂良好地混溶，配制成一系列常用的重防腐涂料；易于配制成水性化和厚膜化（高固体化和无溶剂型）等无公害重防腐涂料。通过物理改性和化学改性，其耐候 性差，易粉化，高温下承受强腐蚀介质（如较强的酸、 碱和溶剂）能力差的缺点正在逐步得到改善。这一切都奠定了其在重防腐涂料中的主导地位。ｌ环氧树脂的结构与性能１．１结构 环氧树脂是平均每个分子含有两或两个以上环氧基的热固性树脂。环氧树脂的品种很多，主要品种是双酚Ａ型环氧树脂： ０Ｈ Ｃ地 ｃＨ２＿３卜ｃ旷ｏ◎一ｂ⑦ｏ ｃ｝｛２一ｃＨ～ｃＨ２一弧，矿一１７—飞彦ｏ ＣＨ３ 其次还有双酚Ｆ型环氧树脂 企一№ｏ盱◎。［＇饥广里毗一◇ｃＨ旬。卜念№