新防腐蚀知识的学习总结

张彩凤刘名鑫陈军

近期参加新材料、新装备、新技术学术会议，听取22位院士就防腐蚀方面做的报告。报告内容主要是讲述最新研究出的一些新防腐蚀材料，具体内容如下：

一、新型防腐材料-水性涂料

用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性漆。水性漆包括水溶型、水稀释型、水分散型（乳胶漆）3种。水溶型是以水溶性树脂为成膜物，以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。水稀释型是指后乳化乳液为成膜物配制的漆，使溶剂型树脂溶在有机溶剂中，然后在乳化剂的帮助下靠强烈的机械搅拌使树脂分散在水中形成乳液，称为后乳化乳液，制成的漆在施工中可用水来稀释。水分散型主要是指以合成树脂乳液为成膜物配制的漆。乳液是指在乳化剂存在下，在机械搅拌的过程中，不饱和乙烯基单体在一定温度条件下聚合而成的小粒子团分散在水中组成的分散乳液。将水溶性树脂中加入少许乳液配制的漆不能称为乳胶漆。严格来讲水稀释漆也不能称为乳胶漆，但习惯上也将其归类为乳胶漆。

1、水性漆的优点

1）以水作溶剂，节省大量资源；消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂，改善了作业环境条件。一般的水性涂料有机溶剂(占涂料)在5%～15%之间，而阴极电泳涂料已降至1.2%以下，对降低污染节省资源效果显著。

2）水性涂料在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆施工；对材质表面适应性好，涂层附着力强。

3）涂装工具可用水清洗，大大减少清洗溶剂的消耗，并有效减少对施工人员的伤害。

4）电泳涂膜均匀、平整。展平性好；内腔、焊缝、棱角、棱边部位都能涂上一定厚度的涂膜，有很好的防护性；电泳涂膜有最好的耐腐蚀性，厚膜阴极电泳涂层的耐盐雾性最高可达1200h。

5）健康与安全：水性漆为低VOC排放、无毒低味的环保产品，对涂装人员和施工环境的影响很小。

2、水性漆的缺点

1）水性涂料对施工过程中及材质表面清洁度要求高，因水的表面张力大，污物易使涂膜产生缩孔;

2）水性涂料对抗强机械作用力的分散稳定性差，输送管道内的流速急剧变化时，分散微粒被压缩成固态微粒，使涂膜产生麻点。要求管道形状良好，管壁无缺陷。

3）水性涂料对涂装设备腐蚀性大，需采用防腐蚀衬里或不锈钢材料，设备造价高。水性涂料对输送管道的腐蚀，金属溶解，使分散微粒析出，涂膜产生麻点，也需采用不锈钢管。

4）烘烤型水性涂料对施工环境条件(温度、湿度)要求较严格，增加了调温调湿设备的投入，同时也增大了能耗。

5）水的蒸发潜热大，烘烤能量消耗大。阴极电泳涂料需在180℃烘烤；而乳胶涂料完全干透的时间则很长。

6）沸点高的有机助溶剂等在烘烤时产生很多油烟，凝结后滴于涂膜表面影响外观。

二、新型防腐材料-石墨烯在锌粉底漆中的应用

石墨烯的加入，可以降低锌粉的含量，富锌漆中锌粉的含量在60%-80%，加入石墨烯后锌粉含量为35%-45%，而富锌漆中的锌粉会在焊接过程中形成大量的锌雾，从而引起职业病。同时，石墨烯的可以极大提高涂层的防腐蚀性能，对锌粉底漆具有自修复功能。石墨烯的这一特性，是防护钢铁底材的最佳解决方案。

做为新材料的石墨烯在防腐涂料中的应用技术，关键要把握两个要点，一是要关注石墨烯浆料的分散状态，同叠或团聚的石墨烯纳米粒子对涂料性能改善无益，二是关注石墨烯浆料中的酸碱度，含有酸性截止的石墨烯浆料用于水性底漆是，对钢铁底材由腐蚀作用，必须先采用添加有机胺或3%NaOH溶液中和后使用。

石墨烯作为一种新型防腐导电材料，在含锌粉底漆中应用，不仅具有阴极保护作用，玻璃鳞片涂料的屏蔽效应，还具有增韧性、耐介质渗透性、高硬度耐磨性、提高附着力等性能，且防腐蚀性能超过了现有的环氧富锌底漆。

从上述表中可以看出，石墨烯的加入可以大幅度降低富锌底漆的锌粉添加量，同时极大地提升了涂层的防腐蚀性能，改写了以往富锌涂料依靠牺牲锌粉为代价的防腐蚀机理的历史。

水性防腐涂料、石墨烯等两项新研发涂装技术，目前在防腐圈内尚未全面推广应用，并且市面存在着产品良莠不齐、问题颇多等因素，但两项新技术在环保领域的突破和优势，以及国家对环保要求的严峻形势，上述两项涂装技术将成为今后防腐蚀涂料发展的主要方向。