环境友好型防锈颜料的研究进展及发展展望
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2024年防锈漆市场发展现状引言防锈漆是一种涂料,用于保护金属表面免受氧化、腐蚀和锈蚀的侵害。
它在各个领域都有广泛应用,如建筑、航空航天、汽车、船舶等行业。
随着工业化的不断发展,防锈漆市场也呈现出快速增长的趋势。
本文将对防锈漆市场的发展现状进行分析和探讨。
市场规模与增长趋势防锈漆市场的规模在过去几年中得到了显著扩大。
这主要归因于以下几个因素: - 工业化程度的提高促使金属加工行业的快速发展,从而推动了防锈漆市场的需求增长;- 环境保护意识的增强促使各行业更加注重金属表面的保护,进而提高了防锈漆的市场需求; - 新型材料和技术的不断发展,带来了更高性能的防锈漆产品,进一步刺激了市场增长。
根据市场研究数据显示,防锈漆市场的年复合增长率预计在未来几年内将继续保持在5%以上。
市场竞争格局防锈漆市场存在着激烈的竞争。
目前,市场上主要的竞争者包括国内外知名涂料公司以及一些专业化的防锈漆企业。
这些公司通过不断创新和技术研发来提升其产品的性能和竞争力。
市场上主要的竞争策略包括: - 产品创新:开发具有更高性能和环保特性的防锈漆产品; - 价格竞争:通过调整价格来吸引客户并扩大市场份额; - 渠道拓展:建立更广泛的销售渠道,提高产品的市场覆盖率; - 品牌宣传:加强品牌形象的宣传和推广,提升消费者对产品的认知度。
技术发展趋势防锈漆市场的技术发展主要集中在以下几个方面: - 环保性能的提升:随着环保意识的增强,市场对环保防锈漆的需求也在不断增加。
未来,技术开发将更加注重研发环保型的防锈漆产品,减少对环境的影响;- 高性能涂料的研发:随着科技的进步,高性能防锈漆的需求也在不断增加。
市场对耐腐蚀性、耐高温性等特殊功能的防锈漆的需求将继续增长; - 智能化涂装技术的发展:智能化涂装技术的出现使得防锈漆施工更加智能高效,这将在未来推动市场的发展。
市场前景展望防锈漆市场具有良好的前景和发展潜力。
随着工业化进程的不断推进,防锈漆市场的需求将持续增长。
2024年防腐蚀涂料市场环境分析1. 引言防腐蚀涂料是一种具有防止金属材料腐蚀的特性的涂料。
随着工业化的发展和建筑行业的增长,防腐蚀涂料的需求量逐渐增加。
本文将对防腐蚀涂料市场的环境进行深入分析,包括市场规模、竞争状况、行业趋势等。
2. 市场规模据市场调研机构的数据显示,防腐蚀涂料市场正在快速增长。
截至目前,全球防腐蚀涂料市场规模已超过100亿美元,并且预计未来几年将保持稳定增长。
亚太地区是全球防腐蚀涂料市场最主要的消费地区,其中中国市场占据较大份额。
3. 竞争状况防腐蚀涂料市场竞争激烈,主要竞争对手包括国际知名企业和地区性企业。
国际知名企业在技术研发、品质控制和市场渗透方面具有较大优势,而地区性企业则在价格和服务等方面更具竞争力。
4. 行业趋势4.1 技术创新随着新技术的不断发展,防腐蚀涂料行业也在不断创新。
新型防腐蚀涂料具有更好的耐候性、耐化学品性能和环境友好性,这将进一步推动市场的增长。
4.2 低VOC涂料需求增加由于环境保护日益重视,对低挥发性有机化合物(VOCs)的要求也在不断增加。
因此,对低VOC防腐蚀涂料的需求将逐渐增长。
4.3 市场分割与专业化随着市场竞争加剧,防腐蚀涂料市场将逐渐呈现出行业分割和专业化的趋势。
不同种类的防腐蚀涂料将更加专注于特定领域,以满足个性化需求。
4.4 国际市场影响力随着全球经济一体化的进程,国际市场对于防腐蚀涂料行业的影响力也在不断加大。
国际大型工程项目对防腐蚀涂料的需求将带动行业的发展。
5. 未来发展随着工业化和城市化进程的不断加速,防腐蚀涂料市场具有广阔的发展前景。
未来,防腐蚀涂料行业将继续迎接技术创新和市场需求的挑战,并寻求更加可持续发展的道路。
6. 结论综上所述,防腐蚀涂料市场正处于快速发展阶段。
市场规模不断扩大,竞争状况激烈,行业趋势表明防腐蚀涂料市场将面临新的挑战和机遇。
未来,防腐蚀涂料行业需要加强技术创新,满足市场需求,并积极跟随环保趋势,推动行业的可持续发展。
2024年防锈涂料市场发展现状引言防锈涂料是一种广泛应用于金属表面以防止锈蚀的涂料产品。
随着工业领域的不断发展,对防锈涂料的需求也逐渐增加。
本文将对防锈涂料市场的发展现状进行探讨,包括市场规模、竞争格局、发展趋势等方面的内容。
市场规模防锈涂料市场目前正呈现稳定增长的态势。
根据行业数据,2019年防锈涂料市场的规模达到了XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
这一增长趋势主要受到以下几个因素的推动:•工业领域的扩张:工业生产的不断增长,尤其是金属加工和建筑领域的需求,对防锈涂料的需求有所提升。
•环境保护意识的增强:随着环境保护意识的增强,对防锈涂料的需求也在不断增长。
防锈涂料能有效延长金属制品的使用寿命,减少资源浪费,符合可持续发展的要求。
•市场竞争的转变:防锈涂料市场正逐渐从传统的溶剂型涂料向水性涂料转变。
水性涂料不仅环保,还具有更好的性能和广泛的应用领域,因此受到市场的青睐。
竞争格局防锈涂料市场存在着较为激烈的竞争。
目前市场上的主要竞争者包括全球知名的涂料厂商和一些地区性的小型企业。
主要的竞争策略包括产品创新、渠道拓展和品牌建设等方面。
全球知名的涂料厂商在技术研发和市场推广方面具有明显优势。
这些企业拥有先进的研发团队和技术实力,能够快速推出符合市场需求的新产品。
同时,他们还通过与渠道商的合作,扩大产品的销售范围,提升品牌知名度。
地区性的小型企业在市场上也有一定的竞争力。
他们通常专注于某个细分市场或者特定客户群体,通过产品差异化和定制化服务来获取竞争优势。
此外,一些新兴企业也通过技术创新来挑战传统涂料企业的地位。
发展趋势防锈涂料市场的发展趋势主要包括以下几个方面:•水性涂料的普及:随着环保意识的提升,水性涂料将成为市场的主流产品。
水性涂料相比传统的溶剂型涂料具有更低的VOC排放、更快的干燥速度和更好的耐久性等优点。
•高性能防锈涂料的需求增加:随着工业技术的进步,对防锈涂料的性能要求也在不断提高。
2024年防锈涂料市场分析现状介绍防锈涂料是一种专门用于防止金属表面生锈的涂料,广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域。
防锈涂料市场一直保持着稳定增长的态势,随着工业化进程和经济发展的推动,需求不断增加。
本文将对防锈涂料市场的现状进行分析,并探讨市场的发展趋势。
市场规模防锈涂料市场的规模不断扩大。
根据市场研究机构的数据显示,2019年全球防锈涂料市场规模达到XX亿美元,预计在未来几年内将保持每年X%的复合年增长率。
亚太地区是该市场的最大消费者,占据了全球市场份额的XX%。
欧洲和北美地区也是防锈涂料市场的重要消费地区。
产业链分析防锈涂料市场的产业链包括原材料供应商、涂料制造商、分销商和最终用户。
原材料供应商是整个产业链的基础,包括颜料、树脂和添加剂等。
涂料制造商通过对原材料的加工和配方调整,生产出具有特定功能的防锈涂料产品。
分销商负责将涂料产品销售给最终用户,如建筑公司、汽车制造商等。
最终用户根据不同领域的需求,选择适合的防锈涂料产品。
市场驱动因素防锈涂料市场增长的主要驱动因素包括: - 工业化进程的推动,增加了对金属材料的需求,进而带动了防锈涂料市场的增长。
- 社会经济发展和城市化进程,加速了建筑、基础设施和交通运输的发展,对防锈涂料的需求增加。
- 环保意识的提高,推动了绿色环保型防锈涂料的需求。
- 新兴市场的崛起,如亚太地区和中东地区,成为防锈涂料市场增长的重要驱动力。
市场挑战防锈涂料市场面临一些挑战: - 市场竞争激烈,涂料制造商需要不断创新和提高产品质量,以保持竞争优势。
- 原材料价格波动剧烈,会影响涂料制造商的成本和盈利能力。
- 法规和标准的变化,可能要求涂料制造商进行产品配方的调整和技术的升级。
市场趋势防锈涂料市场的发展趋势包括: - 绿色环保型防锈涂料的需求增加,消费者对环保性能和持久性的要求提高。
- 纳米技术应用于防锈涂料,提高了涂料的抗腐蚀性能和涂装效果。
- 水性涂料在市场份额上的增长,取代了传统的有机溶剂型涂料。
2023年防锈漆行业市场发展现状随着经济的发展和人们生活水平的提高,防锈漆行业的市场需求增长迅速。
防锈漆是一种具有防腐、防锈、防蚀功能的涂料,被广泛应用于钢铁、建筑等行业。
以下是防锈漆行业市场发展现状的详细分析。
一、行业市场规模目前,全球防锈漆行业市场规模约为100亿美元。
2016年,我国防锈漆市场规模约为150亿元,预计2021年将达到190亿元。
随着国家加大环保监管力度,环保型防锈漆市场需求将不断增长。
二、主要应用领域防锈漆常用于钢结构、钢管、建筑、汽车、船舶、集装箱等领域。
其中,建筑行业是防锈漆需求量最大的市场,2015年建筑行业用防锈漆达32万吨。
当前,我国建筑行业的持续发展和城市化建设对防锈漆市场提供了很大的机会。
三、行业面临的挑战防锈漆行业在发展过程中,面临着环保性、耐久性、使用寿命等问题。
当前,我国环保法规越来越严格,传统防锈漆存在溶剂挥发等环保问题,因此环保型防锈漆将是未来主流发展方向。
同时,耐久性和使用寿命也是行业发展的关键问题,需要不断提高涂料的防腐性能和使用寿命。
四、行业发展趋势随着人们对环保、耐久性等要求的提高,未来防锈漆行业将有以下发展趋势:1、环保性越来越重要,水性防锈漆和无溶剂防锈漆将成为市场主流。
2、高性能涂料的需求将不断增加,例如自修复涂料、智能涂料等,提高涂料的维护成本效益。
3、加强与新材料的结合,开发出更加适合工业生产过程和设备的现代化防腐涂料。
4、根据不同领域的需求,量身定制防锈漆产品,开发出半针对性、定制化的防锈涂料。
总之,随着环保意识的提高和技术创新的不断推进,未来防锈漆行业将保持快速发展,满足各行业对涂料的需求。
2023年防锈颜料行业市场规模分析随着我国经济的不断发展和科技水平的不断提升,防锈颜料行业发展进入了高速发展期。
防锈颜料的作用是在金属表面上形成一层保护层,防止金属的氧化和腐蚀,从而延长了金属的使用寿命。
它广泛应用于钢结构、轻型钢结构、汽车制造、工程机械、电力设备和海洋化工等领域,市场需求极为巨大。
一、市场规模分析截至2019年,我国防锈颜料市场规模约为100亿元人民币,市场需求呈上升趋势。
据市场调研机构预测,到2025年,我国防锈颜料市场规模有望突破200亿元人民币。
其中,钢结构和轻型钢结构市场占比较大,占据整个市场的70%以上。
二、市场发展趋势1.环保防锈颜料逐渐替代传统防锈颜料强调环保的发展思路,导致传统防锈颜料含有重金属和易挥发有机物等高污染成分,已不符合市场的要求。
环保防锈颜料逐渐受到市场欢迎,具有良好的环保性和生态安全性。
2.高性能防锈颜料逐渐发展成市场主流高性能防锈颜料拥有较高的化学稳定性和防腐性能,能够有效延长金属的使用寿命,逐渐成为市场的主流需求。
3.多元化应用领域的发展随着新兴领域不断涌现,如油气、海洋化工、电力等领域,防锈颜料的需求不断增加。
其中,深海应用及石化行业是防锈颜料的重要应用领域。
4.逐渐形成集中度较高的市场格局我国防锈颜料行业市场竞争集中度逐渐提高,市场份额高的企业逐渐成为市场的龙头。
大型化、综合化的生产企业具有更强的竞争力。
三、市场机遇与挑战1.市场机遇①国内防锈颜料市场需求巨大;②先进制造技术的不断提高,有利于防锈颜料技术的升级和改进;③多元化应用领域的发展,市场前景广阔。
2.市场挑战①国外先进产品对华侵入;②钢质产品使用比例的下降,对行业市场产生压力;③行业技术含量较高,投入大,研发周期长等问题。
综上所述,我国防锈颜料行业市场规模庞大,市场需求呈上升趋势。
未来随着众多发展机遇和挑战的出现,优质的防锈颜料品牌、先进的制造技术和高质量的服务将成为市场竞争取胜的关键因素。
2023年防锈颜料行业市场分析现状防锈颜料是一种在金属表面形成一层保护膜,以防止金属锈蚀的涂料。
防锈颜料的市场分析现状如下。
1. 市场规模防锈颜料市场规模庞大,全球市场价值超过数十亿美元。
随着国内外经济的发展和金属制品需求的增加,防锈颜料市场规模仍在不断扩大。
2. 行业竞争防锈颜料行业竞争激烈,市场上存在大量的厂商和品牌。
主要竞争厂商有泰莱、贝壳牌、阿克苏诺贝尔、住友化学等。
这些大型化工企业拥有强大的研发实力和品牌影响力,占据市场份额较大。
3. 市场需求防锈颜料是金属制造业的重要辅助材料,主要用于汽车、船舶、建筑等领域。
随着全球金属制造业的不断发展和技术更新,对防锈颜料的需求量也在增加。
4. 技术发展随着科技的进步和环境保护意识的增强,防锈颜料行业正朝着高性能、低VOC(挥发性有机化合物)的方向发展。
新型防锈颜料具有环保、耐腐蚀、耐高温等特点,逐渐代替传统的有害物质防锈颜料。
5. 行业政策相关国家和地区对于防锈颜料的使用和销售都有一定的政策规定。
例如,一些国家对于防锈颜料中的有害物质含量有明确要求,鼓励使用环保型防锈颜料。
6. 市场前景随着全球金属制造业的快速发展和环保意识的提高,防锈颜料市场有着广阔的发展前景。
尤其是新兴市场的快速崛起,为防锈颜料行业提供了新的增长机遇。
7. 中国市场中国是全球最大的金属制品生产国,对防锈颜料的需求量巨大。
中国的防锈颜料市场规模逐年扩大,目前已成为全球防锈颜料行业的重要市场之一。
总的来说,防锈颜料市场具有广阔的发展前景,但也面临着激烈的竞争和技术更新的压力。
随着科技的不断进步和环保意识的增强,防锈颜料行业将朝着高性能、低污染的方向发展。
同时,加强研发创新和品牌建设,提高产品的附加值和竞争力,是企业在市场竞争中取得优势的关键。
环保防腐涂料材料的发展前景随着全球环境保护意识的增强以及人们对健康安全的日益重视,环保防腐涂料材料正逐渐成为涂料行业的发展趋势。
传统的防腐涂料常常含有有害物质,对环境和人体健康造成一定危害,而环保防腐涂料材料则具有无毒、无害、无污染等特点,符合现代社会对于绿色、环保产品的需求。
环保防腐涂料材料的发展趋势1. 水性涂料水性涂料作为一种环保型涂料,具有无溶剂、低VOC排放的特点,广泛用于墙面、木器等领域。
随着技术的不断提升,水性防腐涂料在防腐性能上也有了较大突破,可以满足更多领域的需求。
2.生物基防腐涂料生物基防腐涂料采用天然的生物材料或者微生物发酵的产物作为主要成分,具有良好的抗菌、抗霉、抗腐蚀性能,是一种绿色环保的涂料材料。
未来随着这方面技术的不断突破,生物基防腐涂料有望在市场上得到更广泛的应用。
3.纳米涂料纳米涂料采用纳米技术处理,具有优异的抗菌、抗晒、耐磨等性能,同时还可以提高涂料的附着力和耐久性。
环保防腐涂料材料中的纳米防腐涂料有望成为未来发展的热点。
环保防腐涂料材料的应用前景1. 建筑行业随着人们对建筑环境质量要求的不断提高,环保防腐涂料材料在建筑领域的应用将持续扩大。
特别是对于一些特殊环境下的建筑,如海洋工程、化工厂等,对防腐性能的要求更高,环保防腐涂料材料将有更广阔的市场空间。
2.交通运输行业交通运输行业对于防腐涂料的需求量巨大,而一些传统涂料在使用过程中会产生挥发有机物等有害物质,对环境和人体造成危害。
环保防腐涂料材料的应用在交通运输行业具有广阔的发展前景。
3.家具制造业家具制造领域对于涂料的环保性能要求也越来越高,环保防腐涂料材料的发展将为家具行业提供更多的选择,同时也能满足消费者对环保家具的需求。
综上所述,环保防腐涂料材料在当今社会具有重要的意义和发展前景。
随着科技的不断进步和人们环保意识的提高,预计将会有更多创新涂料材料出现,为建筑、交通运输、家具等领域提供更加安全、环保的涂料解决方案。
新型防锈颜料的应用前景1、新型防锈颜料虽然传统防锈颜料具有良好的防锈效果并得到成功应用,但是多为含有铅、铬等重金属的有毒防锈颜料,对环境和人类健康都带来很大的危害,随着环保法规对重金属的限制,新型低毒、无毒防锈颜料的开发研制势在必行。
1.1磷酸锌改性防锈颜料改性磷酸锌防锈颜料是针对传统磷酸锌产品粒度偏大、分散性不佳、早期防锈性能不显著、难以避免闪锈问题等不足而开发的。
它是以磷酸锌为主体,对颜料颗粒微细化处理、形状控制并结合其他阴离子或阳离子改性而成,从而解决了传统磷酸锌防锈颜料存在的问题。
该防锈颜料的颜色较浅,适用于各类防腐底漆和底面合一防腐涂料,可取代各类氧化铁、红丹、磷酸锌、三聚磷酸铝、氧化锌等防锈颜料,或与上述防锈颜料配用,以降低配方成本;亦可单独使用。
它低成本、高效率,是目前我国性价比最高的通用型防锈颜料产品之一。
虽然磷酸锌及其改性产品相对红丹和铬酸盐等防锈颜料的重金属含量已经很小,但仍含有重金属,需要进一步改进处理。
目前长沙瑞石环保新材料有限公司推出的改性磷酸锌系列产品中,MZP409-D系环保不含重金属工业化产品,已经在出口工程机械涂料、环保卷材涂料中得到广泛应用。
1.2硅酸锌复合防锈颜料硅酸锌复合防锈颜料主体成分为硅、氧与其它化学元素(主要是锌、铝、铁、钙、镁等)结合而成的硅氧四面体,其化学稳定性极高,能在金属表面形成致密、稳定的涂层,降低水、氧离子对漆膜的透过率,产品环保无毒。
该产品是长沙瑞石环保新材料有限公司经过多年研究开发,并已工业化生产的新型防锈颜料产品,由于其浅色防锈颜料的特性,因此特别适用于各类防锈涂料体系、底面合一涂料。
它可取代各类氧化铁、红丹、磷酸锌、三聚磷酸铝、氧化锌等防锈颜料,或与上述防锈颜料配用,以降低配方成本;亦可单独使用。
1.3离子交换型防锈颜料离子交换型防锈颜料是一种新型的无毒防锈颜料,主要包括钙离子交换硅胶和稀土离子交换硅胶等,其作用机理与以上防锈颜料截然不同,大致是当腐蚀性电解质进入涂膜时,即与该防锈颜料接触,颜料就将这种腐蚀性离子截获在二氧化硅表面上,并释放出相应的钙离子转移到金属底材上,当此过程持续进行时,则钙离子层就堆积在金属与涂层的界面上,从而起着阻隔作用而保护了底材,又增强了涂层的附着力。
环境友好型防锈颜料的研究进展及发展展望方健君马胜军中海油常州涂料化工研究院防腐实验室江苏常州2130160 引言金属腐蚀所造成的损失是巨大的,为了防止金属发生腐蚀,可采用多种多样的防护措施,如冶金学、生物学措施、电化学措施和涂料保护措施。
其中,涂料保护措施应用最广,占被保护金属表面的80%~90%,这是因为采用涂料保护比较经济、适用性强,并能将保护与装饰等效果结合起来。
涂料保护金属腐蚀最重要的是取决于所用的树脂体系(包括固化剂),同时在很大程度上也取决于所选择的防锈颜料,涂料的防腐性能是树脂体系与防锈颜料相互共同作用的结果。
防腐涂料的性能会因添加了防锈颜料而受到明显的正面影响。
因此,当我们要用涂料使金属免于腐蚀的时候,根据所采用的树脂体系来选择防锈颜料就成为一个起主导作用的问题。
防锈颜料的种类很多,基本上可以分为活性防锈颜料、惰性防锈颜料(屏蔽性颜料)以及牺牲性颜料三大类。
惰性颜料发挥的是物理作用,它们可以增强涂膜的屏蔽作用,一般来说,它们在化学上是惰性的。
牺牲性颜料是活性颜料中的特殊一类,它们是金属颜料,涂覆于铁属基材上时,通过阴极保护作用而发挥作用。
而本文重点介绍的是活性颜料,它是通过化学和(或)电化学作用而防止腐蚀的。
这些颜料直接地或者通过中间体与金属基材发生交互作用以减缓腐蚀,它们可以维持涂层的pH值、发生皂化以及钝化作用。
属于活性防锈颜料的品种很多,主要有铅系颜料(红丹、碱式硅铬酸铅)、铬酸盐颜料(锌铬黄、锶铬黄等等)、磷酸盐、钼酸盐、偏硼酸盐、离子交换型等。
而铅系和铬酸盐防锈颜料虽然具备非常出众的防锈性能,但由于颜料中重金属的毒性而逐渐被禁止使用。
本文主要针对无毒活性防锈颜料的性能及应用进行综述,侧重于介绍各种不同类型防锈颜料的典型产品、产品成分以及应用体系,而对防锈颜料的防锈机理方面则并没有太多的关注,这主要是由于防锈颜料在涂料中的防锈机理实际上还是存在很大的争议,同时有关防锈机理方面的内容和涂层生产企业的关系不太密切。
最后,提出了无毒防锈颜料的发展展望。
1 无毒防锈颜料的种类及发展现状1.1 磷酸系防锈颜料全球性的环境保护和职业安全使得磷酸盐从众多颜料中脱颖而出,成为红丹、锌铬黄等传统颜料的有效替代品。
与其他防锈颜料相比,磷酸盐的优点如下:毒性低,LD50(老鼠)<20 g/kg,属于实际无毒级产品;与各种树脂的相容性较好;高温下产生更稳定而不挥发的焦磷酸盐,在涂装钢材的切割、焊接时不会产生对人体有害的物质。
目前较为成熟的磷酸盐防锈颜料产品主要有正磷酸盐、聚磷酸盐、亚磷酸盐以及组合型磷酸盐四类。
一般将正磷酸盐、聚磷酸盐、亚磷酸盐颜料统称为第一代磷酸盐颜料,而把在这些磷酸盐基础上进行改性而得到的产品称为第二代磷酸盐颜料。
(1) 正磷酸盐以磷酸锌为代表的正磷酸盐,以其突出的环保性和优良的耐腐蚀性,占据了主导地位。
一般用于涂料中的磷酸锌为磷酸锌的四水合物。
与铬酸盐及其他颜料相比较,正磷酸盐有着极低的溶解度,这为它带来了对配方进行广泛调整的便利,又带给产品以较低的反应性,导致其在市场上具有经济重要性。
磷酸盐的防锈过程相比于铬酸盐明显偏慢,因此在初期磷酸盐的防锈性能不佳。
磷酸盐的主要防锈机理为磷酸根在基材表面与金属离子形成不溶物,从而起到防锈作用。
但是磷酸系防锈颜料的防锈机理存在一定的争议,没有像铬酸盐那样得到充分认识和证实的电化学有效性[1]。
除了磷酸锌之外,以磷酸钙为主要成分的防锈颜料也是正磷酸盐防锈颜料的一个重要部分[2],WaynePigment 公司的Wayncor 210 即以磷酸钙为主要成分的防锈颜料,而Halox 的HALOX 430 和HALOX 430 JM 均是以磷酸钙为主要成分的改性防锈颜料。
同时,磷酸系防锈颜料还包括磷酸铬、磷酸钡、磷酸锰以及磷酸铅,但是由于经济原因,这些颜料的应用受到了限制[3]。
单纯磷酸盐的性能不太理想,都是经过改性后使用,改性后其性能得到明显的提高。
(2) 聚磷酸盐三聚磷酸铝是聚磷酸盐防锈颜料的典型代表,这种新型无毒的白色防锈颜料的主要成分为三聚磷酸二氢铝(AlH2P3O10·2H2O),它是一种固体酸,其防锈基团是P3O105-,是20 世纪70 年代首先由帝国化工公司(现名为Tayca Corp.)开发成功的,其商品名为K-white。
一般认为三聚磷酸铝的防锈机理为三聚磷酸铝释放出络合能力很强的三聚磷酸根离子在铁基表面形成铁络合离子,覆盖了腐蚀活性点,使金属的腐蚀减缓。
帝国公司针对三聚磷酸铝的特性,利用锌离子和硅酸盐离子进行改性,制成了K-white 系列防锈产品。
虽然理论上三聚磷酸铝本身具有较强的防锈性能,但是实际上发现其早期防锈性能并不突出,不具备高的性价比,因此很少单独直接用作防锈颜料。
通常是采用低成本的矿物或化合物对其进行改性,以降低其生产成本;或者加入高成本的其他功能化合物,以增加其功能,制得高性能的三聚磷酸铝产品[4]。
除了三聚磷酸铝外,三聚磷酸钙、三聚磷酸锌也是三聚磷酸盐中的代表,国外也有很多的研究者对三聚磷酸盐的防锈性能做了很深入的研究,但是具体的产品还不多。
(3) 亚磷酸盐亚磷酸盐是一类经济优良的无毒防锈颜料。
它不仅具有其他无机颜料的耐腐蚀、耐高温、防锈性能,而且稳定性好,无公害,易制备。
美国专利US 4386059 中介绍了一个叫羟基亚磷酸锌的防锈蚀颜料,其理论分子式为[2Zn(OH)2·ZnHPO3]·xH2O,x=0~17,这种防锈颜料的有效性来自于亚磷酸离子通过形成亚磷酸铁合磷酸铁而抑制阳极腐蚀反应的能力。
20 世纪90 年代,美国、日本等国就开始了亚磷酸钙防锈颜料的研究。
近年来,国内有关亚磷酸锌、亚磷酸钙等的合成、应用及防锈机理的研究也逐渐展开,可用作防锈颜料的亚磷酸盐还有Ba、Sr、Mg、Ni、Cd、As 等的亚磷酸盐,它们可以是单一的组成,也可以是几种金属盐的混合物,从国外专利来看,多采用亚磷酸盐的混合物[5]。
但是市场上以亚磷酸盐为主要防锈颜料的产品不多见,国外以亚磷酸盐为主要成分的防锈颜料主要为亚磷酸锌,典型产品为Nalcin2,该产品为白色粉末,美国和德国都有生产,其主要成分为[Zn4O3(HPO3)],它既可以用于水性体系中,也可以用于溶剂型体系中[6]。
(4) 磷酸盐的改性对磷酸盐改性的切入点为降低细度、增加阴离子或者阳离子来加强其腐蚀抑制性,对应的磷酸盐的改性方法主要包括:物理改性、化学改性以及颜料混拼等,而改性的对象主要是正磷酸盐和多磷酸盐。
物理改性主要为颗粒的微细化,法国SNCZ公司生产的2种早期的磷酸锌:一种为WO-20,另一种为WO-40;此后,挪威Waardals公司生产的ZP-BS;BASF 公司生产的Sicor ZNP/M;美国Mineral颜料公司在20世纪90年代推出的球形磷酸锌Phosguard系列,粒径仅为l~5 μm;此外,英国ISC合金公司推出的Delaphos、英国Diroval公司推出的Diraval-459、德国Heubach公司推出的ZP-10以及西班牙Nubirox 推出的NUBIROX SP都是微细化的正磷酸锌颜料。
研究发现,颗粒微细化是提高磷酸系防锈颜料活性的最基本条件[7]。
要提高磷酸锌的防锈活性应该从改善颗粒细度、增大其离解度和比表面积、有效地进行表面修饰等方面进行研究。
国外推出的一些化学改性的磷酸锌系防锈颜料也都是微细化的,如德国Heubach公司生产的几种化学改性的磷酸锌,平均粒径均为2.75 μm。
化学改性在防锈颜料的发展中起到了非常重要的作用,这是因为通过化学改性可以将不同的阴离子和阳离子掺杂到一种化合物中,最终得到的产品在性能上具有明显的改进。
化学改性的对象主要包括正磷酸盐和多磷酸盐,改性后的产品在国内也被称为第二代磷酸盐防锈颜料产品。
该类产品主要是在正磷酸盐和多磷酸盐的基础上进行化学掺杂改性,最终的产品中阳离子主要为Zn、Al、Sr、Ca、Mo、Mg、Ba、K,阴离子为磷酸根、钼酸根、硅酸根及碳酸根等。
其改性侧重在防锈颜料的离子组成特别是构成离子的种类和含量及产品的pH、溶解性、电导率、吸油量、相容性等物理指标,如采用化学改性可以使得颜料中的磷酸根含量增加,使得防锈颜料的防锈性能更优异。
而采用多磷酸盐比普通磷酸盐的磷酸根的含量又有明显的增加,其防锈性能更出众。
而阳离子中加入Al、Sr、Ca、Mo等可以明显增加基材表面的耐极化性,减少钝化所需的临界电流密度以及增加钝化膜的稳定性,特别是在氯化物的存在下能够改进底材的耐腐蚀性。
开发碱性磷酸锌就是基于当羟基离子浓度增加时,局部阳极反应的平衡将会得到稳定化,从而可以防止或抑制腐蚀,同时碱性化合物带来的涂层中pH稳定化效应问题也被加以证实[8]。
又如,把磷酸盐和硼酸盐配合使用的目的是促使水解更易于发生,因为水解过程是磷酸锌类防锈颜料具有有效性的前提之一,Halox 的HALOX 400为硼酸盐改性的磷酸盐。
关于改性磷酸系防锈颜料的性能国内外有大量的研究,其结果表明相比于传统的磷酸盐,改性磷酸盐的防腐性能确实有明显的提高。
改性正磷酸盐产品的典型代表是德国Heubach公司生产的磷酸系防锈颜料,主要包括ZPA、ZMP、ZPZ、ZPO等。
西班牙Nubirox公司的106、213也均是在正磷酸盐的基础上改性得到的第二代防锈颜料的典型代表,其中213为铁改性的磷酸锌,在市场上比较少见。
而对多磷酸盐的改性主要集中在三聚磷酸铝的改性上。
主要品种有:K-white 82,标准级,用锌离子和硅酸盐离子改性,供溶剂型底漆用,在醇酸或环氧基料中有很好的防锈性能;K-white 105,用锌离子改性,微细化程度高,适用于水性和溶剂型基料系统以及低固体分和高固体分系统;K-white 84S,对锌化合物做了专门的处理,以便供水性底漆使用,作为四盐基铬酸锌的代用品。
K-white的产品很多,这里不一一列举,K-white防锈颜料在日本已经有20 a的应用史,在欧洲也应用10 a了。
而德国的Heubach公司针对三聚磷酸铝改性的产品则包括:HEUCOPHOS ZAPP为锌改性三聚磷酸铝,该产品适用于不同的树脂体系;HEUCOPHOS SAPP为Sr改性三聚磷酸铝,主要用于双组分环氧树脂中,性能非常优异;HEUCOPHOS SRPP也是Sr改性三聚磷酸铝,主要用于卷钢和航空底漆中;HEUCOPHOS CAPP则为Ca改性的三聚磷酸铝,主要用于酸固化的树脂体系、双组分聚氨酯、水性环氧以及丙烯酸体系中。
国内针对三聚磷酸铝最早开展研究的为广西化工研究院,其主要产品有ATP,该产品为未改性的三聚磷酸铝;APW-1和APW-2为氧化锌完全改性产品,APW-1一般用于溶剂型油漆中,APW-2一般用于水性油漆中。