金屬腐蝕造成的損失一直以來(lái)是人們關(guān)注的熱點(diǎn)，對(duì)于如何保護(hù)金屬，阻止金屬腐蝕的研究一直在進(jìn)行中。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的水性聚氨酯防腐涂料開(kāi)始展現(xiàn)其強(qiáng)大的生命力。一下安大華泰為您介紹水性聚氨酯在防止金屬腐蝕上的作用機(jī)理及其分類(lèi)。

水性聚氨酯防腐涂料防腐機(jī)理

1.涂膜的屏蔽隔離作用

有機(jī)防腐涂料在被涂機(jī)體表面上固化后形成涂層，涂層的屏蔽作用在于使基體和環(huán)境隔離以免被腐蝕。根據(jù)電化學(xué)腐蝕原理，金屬發(fā)生腐蝕是因?yàn)樵诮饘俳缑娲嬖谒?、氧氣等，且存在離子流通的途徑。因此，要防止金屬發(fā)生腐蝕，就要求涂層具有屏蔽隔絕作用，能阻擋水、氧氣等從外界環(huán)境滲透過(guò)涂層而到達(dá)金屬界面。在涂料中加入的玻璃鱗片、鋁粉等無(wú)機(jī)顏料可以增強(qiáng)涂膜的屏蔽隔離作用。

2.涂膜的緩蝕、鈍化作用

防腐蝕涂層中通常含有緩蝕、鈍化作用的化學(xué)型防銹顏料，與金屬表面發(fā)生作用，例如鈍化作用、磷化作用等，產(chǎn)生新的表面膜層，例如鈍化膜、磷化膜。這些薄膜的電極電位較原金屬為正，使金屬表面部分或全部避免了成為陽(yáng)極的可能性。同時(shí)，由于薄膜上存在許多微空，便于成膜物質(zhì)的附著，可以阻止銹蝕在涂膜被破壞的地方向外擴(kuò)展。當(dāng)有微量水存在時(shí)，顏料就會(huì)從涂層中離解出具有緩蝕功能的離子，通過(guò)各種機(jī)理使腐蝕電池的電極極化，抑制腐蝕進(jìn)行1.3電化學(xué)保護(hù)作用通過(guò)在涂料中添加一些電位比基體金屬活潑的金屬作為填料，當(dāng)電解質(zhì)滲入涂層到達(dá)金屬基體時(shí)，金屬基體與電負(fù)性金屬填料形成腐蝕電池，填料作為陽(yáng)極首先發(fā)生溶解，達(dá)到保護(hù)基體的作用，這類(lèi)涂料稱(chēng)為犧牲型涂料。如富鋅防腐涂料中的鋅粉則起到犧牲陽(yáng)極的作用。

水性聚氨酯防腐涂料的分類(lèi)

1.單組分水性聚氨酯防腐涂料

水性單組分聚氨酯涂料是應(yīng)用最早的水性聚氨酯涂料，其最大優(yōu)點(diǎn)是以水為分散介質(zhì)，作為涂料使用時(shí)不含液體有機(jī)填料，在成膜過(guò)程中只是水分揮發(fā)到環(huán)境中，符合環(huán)保的要求，且施工簡(jiǎn)單。水性單組分聚氨酯具有很高的斷裂伸長(zhǎng)率和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，并能常溫干燥，國(guó)內(nèi)外水性聚氨酯涂料仍以單組分為主，但與水性雙組分聚氨酯涂料相比，水性單組分聚氨酯涂料的力學(xué)性能、耐水性、耐化學(xué)品性及耐溶劑性等都不理想。通常需要對(duì)單組分水性涂料的涂膜進(jìn)行后處理，以提高涂膜的交聯(lián)度。因此，單組分水性聚氨酯防腐蝕涂料在防腐蝕領(lǐng)域的應(yīng)用受到很大的限制。

2.雙組分水性聚氨酯防腐涂料

雙組分水性聚氨酯涂料是一種新的環(huán)境友好型涂料，它主要由含羥基的水性多元醇和含異氰酸酯基的固化劑組成，由于雙組分水性聚氨酯涂料以水為介質(zhì)，并將雙組分溶劑型涂料的高性能和水性涂料的低VOC含量結(jié)合起來(lái)，因此，近年來(lái)水性雙組分聚氨酯涂料的研究開(kāi)發(fā)變得十分活躍。

羥基組分同水性異氰酸酯固化劑復(fù)配制備的室溫固化水性雙組分丙烯酸-聚氨酯涂層具有優(yōu)異的耐水和耐老化等性能，可以廣泛使用在外墻、鋼結(jié)構(gòu)等一些對(duì)涂料要求苛刻的場(chǎng)合，是一種性?xún)r(jià)比很高的涂料。

通過(guò)使用交聯(lián)固化劑氮丙啶與丙烯酸聚氨酯復(fù)合乳液（PUA）組成雙組分體系，硬度方面稍有提高，涂膜的耐水、耐堿性和耐溶劑性有明顯的提高；隨著體系中PU含量逐漸降低，體系的拉伸強(qiáng)度增加，斷裂伸長(zhǎng)率減小。當(dāng)所用交聯(lián)固化劑量為2%左右時(shí)，耐水性和耐堿性最佳，涂膜的力學(xué)性能達(dá)到最佳。

隨著建筑、交通、石化、電力等行業(yè)的發(fā)展，防腐涂料的市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)僅次于建筑涂料而位居第二位，據(jù)估計(jì)2020年將突破100萬(wàn)t大關(guān)，這些領(lǐng)域?qū)Ψ栏苛系钠贩N和性能提出了更高的要求。由于水性聚氨酯防腐蝕涂料具有環(huán)境保護(hù)方面的優(yōu)勢(shì)，某些性能達(dá)到了溶劑型聚氨酯涂料的性能水平，特別是水性雙組分聚氨酯涂料在防腐蝕領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。但水性聚氨酯防腐涂料還存在著一些問(wèn)題，如耐水性不佳、成本較高等，限制了其應(yīng)用的推廣?？梢灶A(yù)見(jiàn)隨著環(huán)境保護(hù)法規(guī)的日益重視和各國(guó)科研工作者的不斷努力，水性聚氨酯防腐涂料的發(fā)展和應(yīng)用必將帶來(lái)防腐蝕領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。

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