水性无机富锌底漆的原理和应用
文章发布于：2019-11-05 作者：昂威涂料 浏览次数：次
水性无机富锌底漆的原理和应用
水性无机富锌底漆，是一种以高变位系数硅酸盐溶液为黏合剂，以极细高活性锌粉做为关键防锈处理色浆的另外多组分水溶性常温下凝结防腐材料。你在在其中的硅酸盐溶液，关键指硅酸钠，硅酸钾，硅酸锂等，一般 的分析化学表达式为：
M2·mSiO2·nH2O。
你在在其中M为Na+、K+、Li+等，m、n为M2O，SiO2、H2O三个构成成份的摩尔数。
硅酸盐溶液中，绝大部分是与二价硅酸盐正离子HSi2O5-、Si2O52-，及其聚硅酸盐正离子相关的硅酸盐化学式和离子化合物Si（OH）4，HSiO3-、SiO32-。
一 粘附基本概念和破乳基本要素
水性无机富锌底漆的反映基本概念如图已知1图例，硅酸盐溶液中的非特异硅酸与漆层中的非特异锌粉和烤漆工艺钢构架表层的非特异铁原子核导致放热反应，导致一种Zn-SiO42--Fe的络合构造，漆层根据离子键粘附在钢构架表层，具备非常好的粘结性。即便跌跌撞撞后，漆层也不容易规模性翘皮或松掉，而仅仅跌跌撞撞处出現凹痕，凹痕处上边全是漆层维修保养农村基层不容易锈蚀。
图1 水性无机富锌底漆的反应机理示意图
水性无机富锌底漆的漆膜在干躁全过程中，锌粉和钢农村基层根据硅酸盐构造相互连接，产生了一个总体，如图已知2图示。当建筑涂料涂到钢架结构基材表层时，锌粉颗粒物中间，钢基材与锌粉中间都维持金属材料的立即触碰，根据硅氧键与锌粉和基材的反映，使漆膜与基材可以紧密联系。在此情况下，假如水份入侵漆膜內部，就产生了一个由锌粉和铁构成的充电电池，因为锌的电位差比铁低，锌粉做为阳极保护了做为负极的铁，使钢架结构基材不容易锈蚀，锌粉在此全过程时会锈蚀，造成白锈，即说白了管道阴极保护功效，如图已知3图示。
水性无机富锌底漆的反映原理平面图
图3 水性无机富锌底漆的阴极保护实验
漆膜脚踏实地（常温下2钟头）后，漆膜中的锌粉就会再次与气体中的H2O，CO2，O2，SO2及其别的化学物质产生放热反应，即说白了的后固化，后固化过程会转化成如氧化锌，氢氧化锌，碱式碳酸锌锌，硫酸锌等腐蚀物质。后固化过程持续时间很长，伴随着反映过程的不断，这种腐蚀物质慢慢沉积在漆膜里锌粉中间的空隙里，提升了漆膜的高密度性和内聚力抗压强度，提高了漆膜的抗渗等级屏蔽掉特性。另外，腐蚀填充材料也会减少漆膜的氧化还原电位，使电化学腐蚀的电流强度减少，进而锌粉的耗费速度会大幅度降低，因此漆膜的使用性能巨大提高。这一反映过程，持续时间一般 几个星期到好多个月，以至于更长的時间。
二 漆料特性
水性无机富锌底漆有下列一些特性：
1. 零VOC
水性无机富锌底漆的秘方中不带有一切有机化学成份，不带有一切有机溶剂，是彻底纯碎的水性漆，VOC含量为零。工程施工全过程中沒有易燃易爆物品的风险，职工只必须配戴防尘面罩就能确保身心健康，立即用冷水稀释液和清洗机械，清理后的水，只能弱偏碱，能够做简易沉定后直排，对自然环境没害。國家已经营销推广建筑涂料水性化发展战略，水性无机富锌底漆的隔热性和工程施工安全系数，是其较大的特点。
2. 较长使用性能
水性无机富锌底漆喷漆之后产生一道纯无机物镀层，因而彻底不会受到太阳、紫外光、雨、露、病菌、藻类植物或溫度等要素的危害，即便历经很多年的日晒雨淋，也不容易脆化霉变，薄厚也不容易减薄。并且曝露時间越长，漆膜因后后干固水平加重，高密度性会愈来愈高，漆膜与农村基层的附着力（内聚力）的检测結果比原始时高许多。
上年检测了一些室外置放了很多年的样版，用易高108附着力测试漆膜的附着力，基本上都会15MPa左右，损坏方式以粘胶剂损坏主导，如图已知4图示。用打磨砂纸打磨抛光漆膜表层，里边外露黑亮的金属质感。
图4 露天放置多年的水性无机富锌底漆试板的附着力测试
3. 耐高温
水性无机富锌底漆在未涂面漆的情况下，长期耐热温度高达400℃。锌粉的熔点在419.6℃，但漆膜在超过该温度时，锌粉并不会融化，因为锌粉比无机硅酸盐结构固定了，因此锌粉颗粒软化时并不能流动，加热到1200℃以上都不受影响。只是在超过400度以上的高温环境下，单层的水性无机富锌底漆漆膜的氧化和碳化速率会大大加快，锌粉损耗会加快。如果在底漆表面涂覆1～2道耐温600度的有机硅铝粉漆，隔绝无机富锌涂层与空气接触，涂层的长期耐温可达540度。
另外，水性无机富锌底漆抗冷热冲击性非常好，骤冷骤热多次，漆膜均无明显变化。比如用喷灯将喷涂水性无机富锌底漆的试板烧红，然后将其投入冷水中，取出试板继续循环测试多次，漆膜均无明显变化。
4. 阴极保护性
从前面的成膜机理可以发现，水性无机富锌底漆的阴极保护性是极其优异的。实验表明，水性无机富锌底漆按照美国军DOD-P-24648，该标准主要适用于暴露在海面、高湿、海水及大气环境中的钢结构外表面的含锌底漆，其中，阴极保护性能规定时间为30天。将带有裸露金属的试板浸入3%的中性盐水中，1/3的试板在液面以上。在整个试验过程中通过添加蒸馏水来保证液面高度恒定。如图5所示，经过一个月的浸泡实验，水性无机富锌底漆试板表面裸露部分未发生锈蚀，后续实验持续进行了一年多，三块试板中的两块在一年后，裸露部分也未发生锈蚀，说明了其阴极保护作用及其优异。
图5 水性无机富锌底漆的阴极保护实验试板
跟同样具有阴极保护作用的金属锌涂层（电镀锌，热浸镀锌等）相比，水性无机富锌底漆还有其特点。水性无机富锌涂层里的锌粉是被无机硅酸盐粘结剂包围和分割的，这样就减弱了他的化学反应和导电能力。实验表明，无机富锌和金属锌层的阴极保护电位同样，可是无机富锌的电流强度显著小于金属材料锌层，这说明金属材料锌层比无机富锌具备更高的有机化学特异性，因此会耗费迅速。5. 导静电感应
水性无机富锌底漆的漆层氧化还原电位一般在10-5～10-7中间，可导静电感应，因此特别适合用以中性溶剂储存罐内腔，不但防腐蚀特性优良，并且能导静电感应，考虑对储存罐安全系数的规定。
6. 耐溶剂性
水性无机富锌镀层是彻底的无机化合物，因而，即便是溶解度较强的有机化合物，如芳香烃，大环内酯，长链脂肪酸，烃的氟化物等溶剂也不容易将其融解。她们也不会受到成品油，润滑脂，航空煤油和别的原油商品的危害。因而长期性曝露于所述化合物的自然环境中，彻底能够应用水性无机富锌涂料。
7. 防火
水性无机富锌镀层归属于无机化合物，不容易点燃，即便曝露在火苗中也不容易点燃。涂有水性无机富锌底漆的厚钢板再用氧炔焰激光切割时，漆层也不容易点燃。
8. 电焊焊接性
海外做已过水性无机富锌镀层对电焊焊接和电焊焊接职工危害的试验，确认无机锌镀层能被电焊焊接而对PCB沒有抗压强度的减少，无论针对工程施工前的面漆，還是全部薄厚（75μm）的无机锌镀层和沒有镀层是的电焊焊接是一样的。图7涂有水性无机富锌底漆的试板开展电焊焊接实验后的相片，图中能够看得出，电焊焊接对周边的漆层基本上沒有危害。
9. 耐磨性能性
水性无机富锌底漆的铅笔硬度可做到5H左右，此外因为漆层与板材是离子键融合，粘合力很好，因而喷漆水性无机富锌底漆的预制构件磕磕碰碰后，会出現凹痕，而漆层不容易脱落。
三 运用市场前景
水性无机富锌底漆的众多优势，使其在许多行业具备非常好的运用市场前景。
1. 水性重防腐涂料管理体系的面漆或是做为单一防腐蚀镀层应用
现阶段國家都会大力发展硝基漆，高固态份涂料和无溶剂涂料等隔热性防腐材料。在重防腐涂料行业而言，水性无机富锌底漆是最完善的水性防锈处理面漆，水性环氧底漆，水性聚氨酯漆现阶段也不太完善，并且成本费较高，工程施工规定更高，对自然环境的规定也很好。因而，较为实际的水性化对策，就是说以水性无机富锌底漆做为重防腐蚀管理体系的面漆，配套设施隔热性不错的高固态份或是无溶剂环氧漆和聚氨酯漆，或聚硅氧烷涂料，那样的配套设施管理体系，VOC排污少，防腐蚀特性优良，漆层安全防护长寿命，现阶段在对隔热性和防腐蚀使用寿命均有非常好规定的场所，应当有非常好的运用市场前景。
2. 耐热面漆
水性无机富锌底漆是纯无机构造，因此耐热性非常好，这由于锌粉的溶点稍低，造成其耐热性受限制。假如配套设施耐热有机硅材料氧化铝粉漆，水性无机富锌底漆可长期性用以200～540℃范畴的钢架结构耐热面漆。此外，因为水性无机富锌底漆短时间耐高温温度可去1200℃左右，能够用以火箭队发射架等场所。
3. 不除去的生产车间面漆
水性无机富锌底漆短时间耐高温超出1200℃，防火，耐磨性能，可电焊焊接，不害怕磕磕碰碰，并且是纯水性漆，因此彻底能够用来钢架结构的生产车间面漆。涂有水性无机富锌底漆的厚钢板历经运送、激光切割、电焊焊接，火工纠正等加工工艺流程后，厚钢板表面的漆层跟别的有机化学生产车间面漆对比，损坏水平小许多，因此彻底能够无需做掉，只必须历经简易的清除打磨抛光，就能够涂敷下道涂料。那样的加工工艺，能够省掉一道二次喷砂处理程序流程，另外节约一道富锌底漆，真实节能减排，提高工作效率，也有益于确保钢架结构的防腐蚀品质。
4. 有机溶剂储存罐内腔
水性无机富锌底漆不但耐溶剂性强，并且漆层导静电感应，其氧化还原电位在10-6左右，因此能够用以除开工业甲醇，室内甲醛等有机溶剂以外的绝大多数中性溶剂储存罐，也可用以各种各样石油制品如成品油，脂肪烃工艺品储存罐，及其氡气罐、氧气罐的内腔。水性无机富锌底漆不近能够做为单面应用，还可以做为复合型导静电感应防腐蚀管理体系的面漆应用，用以成品油罐的导静电感应面漆，由于其具备管道阴极保护功效，因此镀层防腐蚀长寿命，能够增加储存罐的清罐周期时间，减少储存罐的维护保养成本费。此外，手洗无机富锌底漆的隔热性和安全系数，在储存罐耐腐蚀工程施工时，也具备挺大优点
5. 无机富锌防锈处理止滑涂料
在水性无机富锌底漆的秘方中，配搭一定占比的止滑石料，能够制成无机富锌防锈处理止滑涂料，用以高强度螺栓联接面抗滑移涂料。实验说明，漆层原始抗滑移指数超出0.55,6月的抗滑移指数超出0.45。现阶段早已很多用以各种大中型钢结构桥梁等工程项目中，例如京沪高铁一部分公路桥梁中，历经很多年认证，实际效果优良。
四 施工技术
由于水性无机富锌底漆破乳的多样性，其对工程施工的规定也跟基本水溶性树脂富锌底漆有挺大差别，但并非说水性无机富锌底漆的工程施工难度系数有多少，要是把握步聚，严格要求，水性无机富锌底漆的工程施工品质還是有确保的。
1. 板材金属表面处理
喷砂处理前要先查验钢架结构表面是不是有油渍等空气污染物，若有务必先消除清洗，等干躁侧后方可喷砂处理。
喷砂处理物质可采用金钢砂、钢球、铁矿砂、铜粉煤灰等，不可以选用海砂；喷砂处理物质应干躁无油渍，喷砂设备务必配置特性优良的油气分离器。喷砂处理后的钢表面能用空气压缩或吸尘机清除整洁，表面不可受油、蜡等有机化合物的环境污染。若部分遭受油、蜡环境污染，也务必用除油剂消除。
钢表面经喷砂处理或抛丸除锈后的表面洁净度级别务必做到GB 8923要求的Sa 2.5级或左右，粗糙度以Rz30～75μm为宜。粗糙度过大，非常容易导致涂料奢侈浪费，并且尖峰处不容易被涂料遮盖，非常容易锈蚀。若水性无机富锌底漆做为不做掉的生产车间面漆应用，粗糙度以Rz30～50μm为宜
表面预备处理后新外露出去的PCB金属材料处在活性情况，曝露在湿冷或强浸蚀自然环境下非常容易再度锈蚀。为避免钢才锈蚀，一般应在喷砂处理后4钟头内喷涂面漆，湿冷或工业生产大气污染下，应在2钟头内喷漆结束，大晴天或环境湿度并不大的标准下，最多不超出8钟头。
喷涂前如发觉PCB不锈钢钝化被环境污染或返绣，应再次开展金属表面处理，以做到规定。
2. 喷涂自然环境标准
喷涂工作 应尽量在天气晴朗标准下开展，气侯湿冷或平均气温较低的时节应在房间内开展。
LT-100水性无机富锌涂料温度规定为5℃～35℃；环境湿度不高过85%。尽量减少在超温发热的钢才（如夏季下午经太阳曝晒后的厚钢板）上喷涂，要不然会造成干喷、镀层裂开等缺点，宜挑选早晨、晚上或房间内开展。板材环境温度低，漆层不容易干躁；温度过低，漆层非常容易结冻，结冻后务必喷砂处理后重涂。
此外，须防止在干躁起风的天气情况下到室外工程施工，不然镀层由于干固很快造成裂开，宜在房间内工程施工。
水性无机富锌底漆在常温状态4钟头即脚踏实地，这时雨淋对镀层已无危害，温度越低，脚踏实地時间越长。
3. 涂料配置
水性无机富锌底漆为双双组分涂料，喷涂前必须将2个多组分混和拌和匀称后，即可开展工程施工。
采用气动式或电动搅拌机，开展髙速拌和，不提议选用手工制作拌和。
应用前，先将组A（粘接剂）充足拌和，随后在拌和双组分A（粘接剂）的另外，慢慢按占比将双组分B（锌粉）加上到双组分A（粘接剂）中，随后充足拌和10分鐘左右。应用前提议将化合物经40～80目过滤网过虑，防止喷漆堵枪。
严禁将双组分A（粘接剂）加进双组分B（锌粉）中拌和，以防止起块。
夏季温度过高时，配置好的涂料可加上5%之内的冷水调整黏度，别的时节一般没加，以确保镀层薄厚。配置的涂料应在可用期限内用完，可用期就是指多组分涂料在应用前按照规定的占比混和后，不产生胶化能一切正常工程施工的時间。常温状态一般8钟头；温度上升，可用期减少，温度减少，可用期增加。
开桶后未配置的涂料要再次封闭式存储，留意防火安全防水，防止太阳曝晒。
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