提高涂料耐盐雾性能的方法

提高涂料耐盐雾性能的方法

一、盐雾腐蚀原理

盐雾腐蚀的三要素是水、氧和离子。涂层是一种高聚物薄膜，能不同程度地阻缓上述三要素的通过而发挥防腐作用。一般情况下，只要水中盐的浓度在 0.4mol ／ L 以上，钠与氯离子就可以穿过涂膜扩散，因此在喷盐雾的情况下，下述阴极反应是不能抑制的：

202 + H20 + 2e－ → 20H－

在无防腐蚀剂的情况下，阳极发生如下反应：

Fe → Fe2+ +2e－

阳极和阴极反应的结果，导致下列反应产生：

Fe2+ +20H－ → Fe (OH) 2

随后氧化为氧化铁生成了铁锈，总反应式如下：

Fe(OH)2 + 02 → Fe203·H20

离子透过漆膜比水和氧要慢得多，漆膜所含的羟基离解后使其带负电，因而会选择性地吸收阳离子透入漆膜，经研究证实，一般漆膜会大量吸收阳离子 ( 如 Na + ) 透入漆膜，而阴离子 ( 如 Cl－) 则不易透入，离子透入漆膜的结果是使漆膜起泡、脱落。

二、提升耐盐雾性能

1 体系交联密度，涂料体系交联密度提高后，可大大降低水和氧的透过速率，能有效减缓对底材的腐蚀。同时交联密度提高后，涂膜的Tg得到了提高，漆膜浸水后由于吸水起增塑作用，其Tg约下降30℃左右 ，若涂层浸水后其Tg仍超过试验环境温度，则附着点并不因涂层松弛而移动，仍固定于原附着点，即湿附着力良好；建议试验采取在体系参与反应的基团的数量高的树脂体系，尽力提高涂料体系交联密度，同时要注意体系的反应速度活

性；

2 颜基比，成膜致密性影响到盐雾的渗透，随着PVC的增大，涂膜起泡逐渐降低，而锈蚀却逐渐增大，且柔韧性、耐冲击性均逐渐降低。这是因为在正常情况下，涂层中聚合物树脂基料的数量足可以包覆涂层中的颜填料颗粒，此时涂层为一连续致密的膜，而当涂膜中的颜填料体积增大到某一定值而使树脂基料不足以包覆这些颜填料颗粒时，涂膜的各项性能均会发生突变，建议根据颜填料的吸油量确定临界体积颜料浓度 ( 即 CPVC) ，再按CPVC的700%～80% 来设计配方；

3 颜填料的选择

防锈颜填料分物理防锈和化学防锈两类，配方中增加物理防锈颜填料云母氧化铁和超细云母粉，这些片状结构物料的加入能增加漆膜的致密性，降低腐蚀性介质的渗透率，对腐蚀性介质起着屏蔽作用。化学防锈颜料主要有铅系颜料及铬酸盐、磷酸盐颜料，由于环保要求，现在一般不选用前两种。老配方中采用的是磷酸锌和三聚磷酸铝，新配方中则以一种新型的复合磷酸锌铝为主防锈颜料，辅添一定量的磷酸锌和三聚磷酸铝，其含量约为25%左右为宜，磷酸盐离解产生的磷酸根可使金属表面钝化，引起阳极极化，而锌离子和铝离子则在阴极反应生成难溶物引起阴极极化，可大大提高了涂膜的防锈能力。

4 附着力促进剂的选择

偶联剂能增加有机材料对无机底材的粘接能力，涂膜与底材的附着力增大后，能大大提高涂膜的抗起泡能力，因为起泡是涂膜局部丧失附着力从底材表面脱落而形成的。有机硅偶联剂的通式为 X3Si(CH2)nY ， X 基团是易水解的基团， Y 基团是选择来与给定树脂发生

反应的有机官能团。如干净的冷轧钢板基体表面不是铁，而是水合氧化铁，反应性硅烷偶联剂的 X 基团和无机底材的羟基 ( 或底材表面的水层 ) 形成氢键，然后缩聚而成氧丙环键；

5 抗划痕腐蚀助剂的选用

由于铁标规定盐雾试验样板表面须划叉，漆膜表面被划破后，会大大地增加了基材的腐蚀速率。所以配方中还要通过加入0.5%左右的 抗划痕腐蚀助剂，来有效地减缓了划叉处基材的腐蚀程度，此类助剂都是一种特殊极性物质，它能被吸附在基材表面形成一层单分子的保护膜，可阻止外界腐蚀因子对基材的侵蚀，如SERVO的有机锌络合物SER-AD FA 379/579等。