锌铝基重防腐涂料的开发与使用钻研

By | 2020年7月28日

建材网摘要:根据钢结构特殊部位重防腐需要,以片状锌铝粉为基本填料,改性树脂为成膜物,开发出锌铝基重防腐涂料。对该涂料的防护性能和成本进行分析研究,结果表明:锌铝基涂料成膜后,其自腐蚀电位为-980mV,可以对基体提供良好的牺牲阳极保护,其耐盐雾寿命为1964h。该锌铝基涂料与现有的锌铝基涂料相比具有明显的成本优势。
  
  关键词:腐蚀防护;锌铝基涂料;牺牲阳极保护;盐雾试验
  
  1.引言
  
  以不同性形的锌铝粉为主要填料的防护涂料已在国外金属重防腐领域广泛应用,如采用球状锌粉的环氧富锌涂料和比利时Zingamatell公司的ZINGA涂料等。然而普通的环氧富锌涂料防护性能较差,需要中层、面层涂料配套;国外进口ZINGA涂料因价格昂贵,限制了其批量大规模应用。航达科技应用中科院金属研究所科研成果,根据钢结构特殊部位的重防腐需要,开发出国产ZINGA类涂料。以片状的纳米锌铝粉为基本填料,制备出一种低成本高性能的锌铝基重防腐涂料(HD5002锌铝基涂料),并进行了性能试验对比和使用效果观察。片状锌铝粉不仅具有良好的阳极牺牲作用,同时金属粉的层叠排列使涂层在成膜后表现出良好的屏蔽性能,因此该片状锌铝粉涂料较球状锌铝粉涂料具有更为优异的防护性能。
  
  2.开发与试验
  
  对船舶、海上平台、桥梁、高层建筑等钢结构应用调查,发现焊接、栓接等连接部位是钢结构重防腐的一个难点。根据以前各类重防腐涂料应用的经验和教训,分析现有环氧富锌涂料和国外ZINGA涂料的优缺点及应用问题,选择优质纳米锌铝粉为基本填料,开发高性价比、适应钢结构特殊部位防腐的涂料。经过不同材料、不同比例的多次对比试验分析,选定HD5002锌铝基涂料配方和施工工艺。
  
  2.1涂料组成
  
  HD5002锌铝基涂料为双组分,其中A组分由改性树脂、超细片状锌铝粉构成,B组分为固化剂。涂料选择质量优良的片状锌粉和铝粉,平均厚度为100nm,平均直径小于10μm,涂料涂装后干膜金属含量大于70%,等效锌含量大于90%(等体积锌粉替换铝粉计算)。
  
  2.2试样制备
  
  HD5002锌铝基涂料施工方法为:涂料A组分与B组分比例为6∶1,加入固化剂搅拌均匀后,要在8h__内施工完;涂覆工件需经喷砂(或磷化)前处理;涂装方式可采用刷涂或喷涂;施工温度需大于5℃;常温干燥条件:表干2h,实干24h;120℃烘干30min;试板涂层厚度为30μm。
  
  2.3测试方法
  
  用电化学测试方法测定极化曲线、EIS。测定工作采用EG&G公司的M273恒电位仪,测试采用三电极体系,参比电极为饱和甘汞电极(SCE),辅助电极为铂片,以涂层体系为研究电极,电极工作面积为13cm2。腐蚀介质为3.5%的NaCl水溶液。所用化学试剂为分析纯试剂,NaCl溶液用一次蒸馏水配制,所有电化学测试均在室温下进行,溶液未经除氧处理。用盐雾测试方法测定耐腐蚀性能。盐雾试验采用上海简户仪器设备有限公司的JST-120型盐雾试验箱,参照国标GB/T10125—1997、GB/T1771—1991进行。
  
  2.4试验结果与讨论

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  涂料的基本性能见表1。

  锌铝基重防腐涂料的开发与应用研究

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