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及加快对其建设速度。在这一进程中,基础设施的建设不仅带动了系列行业的发展,也促进了各类技术的不断提升。水性涂料以水为主要溶剂,对人体与环境危害小,并且具有施工方便、安全性好、易于储存运输等特点,已成为现代涂料的重要发展方向。
目前水性涂料在建筑涂料和电泳涂料领域得到了广泛应用,但在金属防腐蚀涂料方面的使用还很有限。在钢铁表面使用水性涂料,在干燥过程由于有水和氧的存在极容易发生腐蚀,即称之为闪锈。特别是在高碳钢或者铸铁件上涂刷水性涂料,闪锈问题很难解决。
施工中出现闪锈通常因以下原因引起:
1.涂装时及涂膜干燥过程中,环境条件不合适,水分不能及时挥发,长时间与钢底材接触导致闪锈的产生;
2.涂膜厚度不均匀,涂层露底、漏涂或厚度过低。
传统的防闪锈处理会在配方中添加亚硝酸盐或有机胺,市场上大多的防闪锈剂大量添加会在某种程度降低涂料的防腐蚀性能。贝斯顿防闪锈剂LR-11能有效阻止铁质金属底材的表面发生阴极化反应,还能阻止铁的离子化,避免铁被空气氧化。同时还能提高漆膜的抗腐蚀性能。
防闪锈助剂在漆膜成膜过程中可以在基材表面形成一层保护膜(如上图),降低或阻碍水与基材的接触,有效抑制闪锈的产生,且对于形成的干膜的耐水性和耐盐雾也有较好的促进作用。
闪锈抑制剂的作用机理
通常来讲,闪锈抑制剂的作用机理与涂料长效防腐蚀机理是一致的,也有缓蚀型、钝化型和屏蔽型这3种。如前所述,由于闪锈现象是电化学作用产生的,因此采用具有还原作用的物质来释放负电荷而起到缓蚀作用,这是最为简捷、也是最为有效的办法。但这类具有还原作用的物质由于离子性太强,导致漆膜的长期耐水性下降,因此随着技术的发展,逐渐出现钝化和屏蔽效果的闪锈抑制剂,正因为抑制腐蚀的原理基本一致,这类产品也同时具有了抗腐蚀的长效性。
闪锈抑制剂的种类
大概分为2类,第1类是传统的产品,比如亚硝酸钠、钼酸钠、铬酸锶等等,这类产品价格便宜,效果明显,用量较低,到目前仍然有相当的竞争力。但缺点是不环保,受到社会各方面的打压。另一类是复配的产品,欧美各助剂厂家有相当多的类似产品,国内也有厂家开始跟进,这一类的产品是在传统产品的基础上开发的替代品,或对其性能进一步的提高和拓宽。
针对不同底材选择闪锈抑制剂
不同金属底材,水性涂料施工过程中闪锈现象的产生快慢或程度不同,因此闪锈抑制剂的选择和添加量也有区别。例如铸铁,许多人认为这是极难解决的底材,在湿度高至85%以上时,传统的亚硝酸钠几乎毫无作用,同样,铝板作为底材也非常容易出现闪锈,但这是相对容易解决的底材,亚硝酸钠可发生作用。
至于大多数钢铁等金属底材,在解决闪锈方面不是难题,但要综合考虑闪锈抑制性、罐内防腐蚀及长效防腐蚀方面的平衡,建议将亚硝酸钠与其他的放闪锈助剂复配使用。
其他方面对闪锈抑制性的影响
由二甲基乙醇胺(DMEA)中和的水性丙烯酸氨基烤漆(这类产品从不添加闪锈抑制剂)或者水性环氧酯防锈漆几乎从不出现闪锈,而采用氨水中和的乳液型丙烯酸涂料,即使将pH值调至9.5左右,也很容易出现闪锈。后来经过验证,改用二甲基乙醇胺,将pH值调至11左右,乳液型丙烯酸防锈漆几乎不再出现闪锈现象,即使在90%湿度条件下也是如此。这种现象背后的原理是什么呢?
从闪锈抑制机理方面进行分析,pH是如何影响闪锈现象的发生呢?是否可以认为二甲基乙醇胺中的氮原子所含孤对电子可以被失去电子的金属离子所捕获,从而阻碍了金属底材的进一步阳极化?这样的解释可以区分氨水和二甲基乙醇胺的区别,因为氨水结构中氮原子的孤对电子与水化合形成了氢键,不再具有给电子能力。当然这样的解释能否站住脚跟,限于水平无法进一步进行理论验证。
闪锈抑制剂的快速判别方法
由于水性丙烯酸防腐涂料是一个非常复杂的组合物,涂料中的各个组分都会对闪锈现象产生多或少的影响。那种将某款闪锈抑制剂按其推荐量添加后进行一次或几次试验,发现效果不佳后即弃用该品种的做法是不科学的。介绍一种简单的方法:将闪锈抑制剂按其推荐量加入去离子水中,直接滴加在需要涂装的底材上(预先按正常的底材处理方法进行处理),液滴至少保持24小时不干。这种情况下不产生锈蚀的品种,则可以进行下一步的试验。这样做的好处是可以排除涂料中其他组分对于闪锈抑制性的干扰而影响判断,并且简单、快速、成本低廉。
经典通用防锈乳液HN-
聚合物类型
苯乙烯/丙烯酸酯共聚型
外观
乳状白色带蓝光乳液
PH值
7.0-8.0
布氏粘度cps(25℃)
-
固含量(%)
48±1
最低成膜温度(℃)
20-22
离子性
阴离子
HN-主要应用于轻防腐市场,适合做底面合一漆使用
核心优点
性价比高
优异的快干性
在碳钢、马口铁板、镀锌板上均有良好的附着力
易配漆,优异的耐酸碱性
应用领域
来源:网络
END
青岛豪纳化工科技有限公司是一家集专业研发、生产销售水性丙烯酸聚合物、水性聚氨酯聚合物及其配套助剂为一体的高新技术企业。公司坐落于青岛专业化工园区——青岛新河生态化工科技产业基地。具备6万吨丙烯酸及其酯类原材料吞吐能力以及9万吨水性聚合物、3万吨水性涂料的生产规模。
专心、专注、专业。豪纳拥有20年水性丙烯酸聚合物研发、生产及应用经验。在外与多所大学及研究机构合作引进新技术、新思路;在内由经验丰富的研发应用团队不断创新研发新产品、持续升级常规产品体系。28年砥砺前行,豪纳以水性聚合物为核心向上下游延伸,形成了单体——聚合物——涂料的纵向一体化产业集群,为客户搭建了一个包含从材料到技术、应用到检测一体的“一站式购物”平台。
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