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一文了解帶銹涂裝涂料類型、作用及用途

來源: 瀏覽 118 次 發(fa)布時間:2024-10-12

根據處理銹蝕的作用機理可以將帶銹涂料分為4種:滲(shen)(shen)透(tou)(tou)型(xing)(xing)(xing)(xing)低表(biao)面處理涂(tu)(tu)料(liao)、轉(zhuan)化(hua)型(xing)(xing)(xing)(xing)帶(dai)銹(xiu)(xiu)涂(tu)(tu)料(liao)、穩(wen)(wen)定型(xing)(xing)(xing)(xing)帶(dai)銹(xiu)(xiu)涂(tu)(tu)料(liao)、混合(he)型(xing)(xing)(xing)(xing)帶(dai)銹(xiu)(xiu)涂(tu)(tu)料(liao)。其中(zhong)(zhong),滲(shen)(shen)透(tou)(tou)型(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)利(li)用成(cheng)膜(mo)樹脂的(de)高(gao)流動性(xing)和(he)強附著力(li)對(dui)銹(xiu)(xiu)蝕(shi)產物進行包(bao)覆(fu),使(shi)其成(cheng)為涂(tu)(tu)層的(de)一(yi)部分;轉(zhuan)化(hua)型(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)穩(wen)(wen)定型(xing)(xing)(xing)(xing)則是(shi)利(li)用涂(tu)(tu)料(liao)中(zhong)(zhong)顏填料(liao)對(dui)銹(xiu)(xiu)蝕(shi)的(de)溶解和(he)螯合(he),將銹(xiu)(xiu)蝕(shi)轉(zhuan)化(hua)或形成(cheng)穩(wen)(wen)定的(de)化(hua)合(he)物。混合(he)型(xing)(xing)(xing)(xing)則結合(he)了(le)以上幾(ji)種銹(xiu)(xiu)蝕(shi)處理方(fang)(fang)法(fa)的(de)優勢,在處理銹(xiu)(xiu)蝕(shi)的(de)同時提(ti)高(gao)涂(tu)(tu)層的(de)穩(wen)(wen)定性(xing)和(he)耐腐(fu)蝕(shi)能力(li),是(shi)目(mu)前科技工作者(zhe)研究的(de)熱(re)點方(fang)(fang)向。


(1)滲透(tou)型低表面處理涂(tu)料的作用(yong)機(ji)理與用(yong)途


銹(xiu)蝕(shi)在鋼材(cai)上的(de)(de)產生是(shi)不均勻且不規則(ze)的(de)(de),其(qi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)形貌可以(yi)被認為是(shi)微納米孔(kong)蝕(shi)的(de)(de)集(ji)合(he)(he)。孔(kong)隙(xi)之間具(ju)有一(yi)定(ding)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li),阻礙了基體(ti)樹脂(zhi)的(de)(de)滲透和(he)(he)附(fu)(fu)著,一(yi)方(fang)面(mian)(mian)會(hui)嚴重降低涂(tu)層的(de)(de)力(li)(li)學性(xing)(xing)能,另一(yi)方(fang)面(mian)(mian),內(nei)部孔(kong)隙(xi)中(zhong)的(de)(de)氧氣分子和(he)(he)水分子會(hui)導致銹(xiu)蝕(shi)的(de)(de)拓展。Majumder等研究表(biao)(biao)明,當(dang)通道(dao)中(zhong)填充適當(dang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)和(he)(he)黏度的(de)(de)液體(ti)時,黏附(fu)(fu)性(xing)(xing)會(hui)顯著增強。滲透型(xing)(xing)帶銹(xiu)涂(tu)料(liao)本(ben)身不與基材(cai)鐵銹(xiu)發生反應(ying),其(qi)主要是(shi)利用成膜樹脂(zhi)對基材(cai)的(de)(de)強滲透性(xing)(xing)和(he)(he)潤濕性(xing)(xing),使其(qi)能夠達到銹(xiu)蝕(shi)縫隙(xi),將鐵銹(xiu)等活性(xing)(xing)物質(zhi)封(feng)閉(bi)在惰性(xing)(xing)樹脂(zhi)中(zhong),阻止銹(xiu)蝕(shi)的(de)(de)擴展和(he)(he)繼續生成,同時增強涂(tu)料(liao)和(he)(he)基材(cai)的(de)(de)附(fu)(fu)著力(li)(li)。綜上所述,滲透型(xing)(xing)帶銹(xiu)涂(tu)料(liao)是(shi)一(yi)種(zhong)典型(xing)(xing)的(de)(de)物理屏蔽(bi)涂(tu)料(liao),銹(xiu)層越薄,使用效(xiao)果越好,工業上常(chang)用于銹(xiu)蝕(shi)層較薄(<40μm)的(de)(de)基材(cai)表(biao)(biao)面(mian)(mian),應(ying)用限制較大,所以(yi)目前(qian)單純的(de)(de)滲透型(xing)(xing)帶銹(xiu)涂(tu)料(liao)種(zhong)類較少,多(duo)以(yi)和(he)(he)轉化型(xing)(xing)、穩定(ding)型(xing)(xing)涂(tu)料(liao)相結(jie)合(he)(he)為主。


翁求松(song)等運用(yong)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)丙烯酸(suan)(suan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)對低相對分子質(zhi)量雙酚F型(xing)環(huan)氧(yang)(yang)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)進(jin)行(xing)了(le)改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing),增加(jia)了(le)環(huan)氧(yang)(yang)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)流動性(xing)(xing)(xing),改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)丙烯酸(suan)(suan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)加(jia)入(ru)能夠(gou)增加(jia)基(ji)體樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中羥基(ji)、羧(suo)基(ji)、環(huan)氧(yang)(yang)基(ji)等活(huo)性(xing)(xing)(xing)基(ji)團,活(huo)性(xing)(xing)(xing)基(ji)團含量的(de)(de)增加(jia)能夠(gou)顯著(zhu)增強基(ji)體樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)對銹蝕(shi)的(de)(de)附著(zhu)力和包裹性(xing)(xing)(xing),其耐中性(xing)(xing)(xing)鹽霧(wu)性(xing)(xing)(xing)達1 800 h,并(bing)可(ke)在20 min內進(jin)行(xing)復(fu)(fu)涂,具有優異的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能。向永華等提出(chu)了(le)低黏(nian)度酚醛(quan)環(huan)氧(yang)(yang)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和乙烯基(ji)改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)環(huan)氧(yang)(yang)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)相結合(he)的(de)(de)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)配比(bi)方案,低黏(nian)度酚醛(quan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)賦予了(le)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)良好(hao)的(de)(de)浸濕性(xing)(xing)(xing)和滲透(tou)性(xing)(xing)(xing),以(yi)及優異的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing);乙烯基(ji)改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)環(huan)氧(yang)(yang)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能夠(gou)在對銹蝕(shi)進(jin)行(xing)包覆的(de)(de)同時(shi),對銹蝕(shi)進(jin)行(xing)轉化,實現多(duo)重機(ji)理防銹的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。Luo等提出(chu)銹蝕(shi)層可(ke)以(yi)看(kan)作(zuo)是一種天(tian)然(ran)的(de)(de)微(wei)/納(na)米(mi)銹蝕(shi)通道毛細(xi)管(guan)結構,構建(jian)了(le)銹蝕(shi)層的(de)(de)毛細(xi)管(guan)結構模(mo)型(xing),制(zhi)備(bei)了(le)有機(ji)聚氨酯樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(PU)/含氟(fu)聚合(he)物(PF)復(fu)(fu)合(he)涂料,由于可(ke)變(bian)形PF鏈的(de)(de)PU/PF涂層在毛細(xi)力作(zuo)用(yong)下可(ke)以(yi)自發填入(ru)銹層中的(de)(de)微(wei)/納(na)米(mi)通道,所以(yi)該(gai)復(fu)(fu)合(he)涂料具有優秀的(de)(de)滲透(tou)能力。


(2)轉化型低表面(mian)處理涂料的(de)作用(yong)機(ji)理與用(yong)途


轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)化(hua)型帶銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)涂(tu)料是指利用(yong)涂(tu)料中(zhong)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)劑的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),將基(ji)(ji)材表面(mian)的(de)(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)(shi)部分進行轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)化(hua),形成(cheng)(cheng)對(dui)(dui)基(ji)(ji)體沒有損傷的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)鐵物質,以達(da)到轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。含(han)(han)鉻化(hua)合(he)物和(he)含(han)(han)鉛化(hua)合(he)物具(ju)有良好的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)效果,但由于綠色環(huan)保(bao)、無毒(du)無害的(de)(de)(de)(de)要求,已(yi)經被大(da)規模淘汰。目(mu)前常用(yong)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)劑為(wei)磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、鞣(rou)(rou)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、沒食(shi)子(zi)(zi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)等(deng)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)性物質,這些酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)性物質,一(yi)方面(mian)可(ke)(ke)以和(he)鐵銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)發生反(fan)應,溶解鐵銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu),另一(yi)方面(mian)其(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)根基(ji)(ji)團、多磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)根基(ji)(ji)團、酚羥基(ji)(ji)基(ji)(ji)團等(deng)可(ke)(ke)以與(yu)鐵離子(zi)(zi)形成(cheng)(cheng)較為(wei)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)絡合(he)物,防止(zhi)鐵銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)向基(ji)(ji)材的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)。Giudice等(deng)最(zui)早研究(jiu)了鞣(rou)(rou)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)類物質與(yu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應,表明(ming)(ming)了鞣(rou)(rou)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)對(dui)(dui)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)(shi)有良好的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)化(hua)作(zuo)用(yong)。Collazo等(deng)構建了2種(zhong)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)(shi)環(huan)境來探究(jiu)鞣(rou)(rou)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)-磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)復合(he)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)劑對(dui)(dui)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)化(hua)效率,研究(jiu)結果表明(ming)(ming),在(zai)低氯環(huan)境中(zhong)(風化(hua)循環(huan)條件),鞣(rou)(rou)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)-磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)復合(he)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)劑的(de)(de)(de)(de)加入對(dui)(dui)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)(shi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)化(hua)作(zuo)用(yong)不明(ming)(ming)顯;而在(zai)高氯環(huan)境中(zhong)(5%NaCl溶液中(zhong)),鞣(rou)(rou)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)-磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)復合(he)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)劑的(de)(de)(de)(de)加入對(dui)(dui)于銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)(shi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)化(hua)作(zuo)用(yong)顯著(zhu)。Wang等(deng)探究(jiu)了磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)和(he)沒食(shi)子(zi)(zi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)在(zai)氯乙烯-丙烯酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)乳液中(zhong)共用(yong)對(dui)(dui)防銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)性能的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,實驗表明(ming)(ming),磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)和(he)沒食(shi)子(zi)(zi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)共用(yong)可(ke)(ke)以發揮其(qi)協(xie)同效應,達(da)到較好的(de)(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)(shi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)化(hua)水平,并且涂(tu)層的(de)(de)(de)(de)附著(zhu)性能也(ye)有一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)改善。

盡(jin)管單寧酸(suan)和(he)(he)磷酸(suan)等(deng)(deng)(deng)轉化(hua)型帶銹(xiu)涂料在實(shi)際(ji)工況中(zhong)(zhong)較(jiao)容(rong)易涂覆,但也(ye)存在許多(duo)問題,如對環境不友好、耐水性和(he)(he)涂層附著(zhu)力差等(deng)(deng)(deng)。此外,Favre等(deng)(deng)(deng)發(fa)現鞣(rou)酸(suan)的(de)濃度(du)與轉化(hua)效(xiao)果(guo)(guo)(guo)密切相關,過高或過低都達不到預期(qi)的(de)效(xiao)果(guo)(guo)(guo)。Almeida等(deng)(deng)(deng)發(fa)現,銹(xiu)蝕(shi)轉化(hua)系統中(zhong)(zhong)的(de)酸(suan)濃度(du)對腐(fu)蝕(shi)效(xiao)果(guo)(guo)(guo)有很大影(ying)響。Collazo等(deng)(deng)(deng)發(fa)現,如果(guo)(guo)(guo)磷酸(suan)在生銹(xiu)轉化(hua)后仍然存在,它會(hui)滲(shen)透到基(ji)材內(nei)部,并導致(zhi)內(nei)部金(jin)屬腐(fu)蝕(shi),從而(er)影(ying)響涂層的(de)防(fang)腐(fu)效(xiao)果(guo)(guo)(guo)。


(3)穩定型(xing)低(di)表面處理(li)涂料的作(zuo)用(yong)(yong)機理與用(yong)(yong)途


穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)型(xing)(xing)帶(dai)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)是指利用涂(tu)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)成(cheng)膜(mo)助(zhu)劑(ji)與(yu)鐵(tie)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)絡(luo)合(he)(he)(he)(he)作用,將鐵(tie)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)轉化為穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)致密(mi)的(de)(de)(de)絡(luo)合(he)(he)(he)(he)物(wu),從而達到(dao)轉銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)型(xing)(xing)帶(dai)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)成(cheng)膜(mo)助(zhu)劑(ji)相對(dui)轉化型(xing)(xing)帶(dai)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)成(cheng)膜(mo)助(zhu)劑(ji)來說(shuo),酸(suan)性較(jiao)(jiao)弱,對(dui)基體內部(bu)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)危(wei)害較(jiao)(jiao)小(xiao);同時,穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)型(xing)(xing)帶(dai)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)成(cheng)本較(jiao)(jiao)低,附著(zhu)力(li)較(jiao)(jiao)好,能(neng)夠滲(shen)入(ru)疏松(song)的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)層間,與(yu)鐵(tie)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)絡(luo)合(he)(he)(he)(he)或鰲(ao)合(he)(he)(he)(he),使鐵(tie)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鈍化失去(qu)活性或轉為穩(wen)(wen)(wen)態的(de)(de)(de)四氧(yang)化三鐵(tie),成(cheng)為帶(dai)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)填料(liao)(liao)(liao)。穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)型(xing)(xing)帶(dai)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)對(dui)鋼材的(de)(de)(de)表(biao)面處理要求(qiu)較(jiao)(jiao)為寬松(song),對(dui)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)層厚度的(de)(de)(de)要求(qiu)不(bu)(bu)(bu)高,在(zai)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)不(bu)(bu)(bu)均勻和銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)表(biao)面狀(zhuang)況差異較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)鋼結(jie)構表(biao)面都可以(yi)取得良好效(xiao)果,其主要在(zai)于(yu)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)型(xing)(xing)成(cheng)膜(mo)助(zhu)劑(ji)對(dui)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)的(de)(de)(de)較(jiao)(jiao)強錨(mao)定(ding)(ding)(ding)能(neng)力(li)和附著(zhu)能(neng)力(li),對(dui)于(yu)多種不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)蝕(shi)成(cheng)分均有(you)較(jiao)(jiao)好的(de)(de)(de)包裹和絡(luo)合(he)(he)(he)(he)效(xiao)果。


常(chang)用(yong)的(de)(de)穩定型成膜助劑有鉻(ge)酸(suan)(suan)鹽(yan)、磷酸(suan)(suan)鹽(yan)和(he)(he)其他含有磷酸(suan)(suan)根、鉻(ge)酸(suan)(suan)根的(de)(de)物質。鉻(ge)酸(suan)(suan)鹽(yan)和(he)(he)磷酸(suan)(suan)鹽(yan)可以水(shui)解產生相應的(de)(de)鉻(ge)酸(suan)(suan)根和(he)(he)磷酸(suan)(suan)根,其均(jun)可以和(he)(he)活性(xing)鐵銹(xiu)進行反(fan)應,生成雜多酸(suan)(suan)類化合(he)物,以達到穩銹(xiu)的(de)(de)目的(de)(de)。傳統(tong)的(de)(de)鉻(ge)鉛復合(he)防腐顏料具有良好的(de)(de)防腐性(xing)能,但由于(yu)其毒性(xing)高,容易對(dui)環境(jing)和(he)(he)人體健康造(zao)成危害,已逐漸被一些無毒、環保的(de)(de)顏料所取代。


目前最常用(yong)的(de)(de)穩定(ding)型(xing)成(cheng)膜助(zhu)劑(ji)為三(san)(san)聚磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鋁,三(san)(san)聚磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鋁是鋁離(li)子(zi)(zi)和(he)(he)磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)根離(li)子(zi)(zi)形成(cheng)的(de)(de)配(pei)位化合(he)(he)物(wu),其分子(zi)(zi)中含有(you)3個O=P鍵,2個HO—P鍵,其活性(xing)點(dian)的(de)(de)密度(du)遠大于(yu)其他(ta)磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽,所以具有(you)比磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽更強的(de)(de)螯合(he)(he)力(li)和(he)(he)更強的(de)(de)鐵離(li)子(zi)(zi)捕獲能(neng)力(li),除銹效(xiao)(xiao)率更高(gao)。三(san)(san)聚磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鋁的(de)(de)防(fang)銹機理為:首先三(san)(san)聚磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鋁的(de)(de)水解能(neng)夠(gou)解離(li)出(chu)三(san)(san)聚磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)根離(li)子(zi)(zi),其能(neng)與鐵形成(cheng)較為穩定(ding)的(de)(de)螯合(he)(he)物(wu);三(san)(san)聚磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)根離(li)子(zi)(zi)進一步水解形成(cheng)的(de)(de)正磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)根離(li)子(zi)(zi),與鐵離(li)子(zi)(zi)具有(you)較強的(de)(de)結(jie)合(he)(he)效(xiao)(xiao)果(guo)(圖(tu)1)。Song等將(jiang)(jiang)三(san)(san)聚磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鋁與丙(bing)烯酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)樹脂和(he)(he)環(huan)氧樹脂復合(he)(he),用(yong)于(yu)低碳鋼表面(mian)的(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu),顯(xian)示(shi)出(chu)良(liang)好的(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu)效(xiao)(xiao)果(guo),Sorensen等將(jiang)(jiang)三(san)(san)聚磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鋁與滑石(shi)和(he)(he)其他(ta)材(cai)料混合(he)(he),以制備(bei)丙(bing)烯酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)涂(tu)層(ceng),用(yong)于(yu)管道(dao)和(he)(he)鋼板的(de)(de)長效(xiao)(xiao)防(fang)腐(fu)(fu)。孔華(hua)英(ying)將(jiang)(jiang)三(san)(san)聚磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鋁與聚甲基(ji)丙(bing)烯酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)甲酯微球(qiu)結(jie)合(he)(he),與環(huan)氧樹脂形成(cheng)了一種優異的(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu)顏(yan)料,涂(tu)層(ceng)表現出(chu)良(liang)好的(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)。


但是,三(san)(san)聚(ju)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)鋁(lv)的(de)(de)(de)含量(liang)過(guo)高(gao)會導致團聚(ju)和(he)閃(shan)蝕(shi),張亨指(zhi)出三(san)(san)聚(ju)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)鋁(lv)具有(you)一(yi)(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)吸水(shui)性(xing)(xing)(xing),會加(jia)(jia)速水(shui)分子的(de)(de)(de)滲透,反(fan)而加(jia)(jia)速基材的(de)(de)(de)腐蝕(shi)。李閃(shan)閃(shan)提(ti)出三(san)(san)聚(ju)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)鋁(lv)本身(shen)具有(you)一(yi)(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)酸(suan)(suan)性(xing)(xing)(xing),其釋放(fang)的(de)(de)(de)H+也(ye)會加(jia)(jia)速基體的(de)(de)(de)腐蝕(shi)。傳統(tong)的(de)(de)(de)單(dan)一(yi)(yi)含磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)鹽穩定(ding)(ding)(ding)型成(cheng)膜助(zhu)劑已不能(neng)滿(man)足日益提(ti)高(gao)的(de)(de)(de)除銹(xiu)(xiu)和(he)耐腐蝕(shi)要求,多種(zhong)(zhong)穩銹(xiu)(xiu)物質(zhi)的(de)(de)(de)復(fu)配以及新(xin)物質(zhi)的(de)(de)(de)發現成(cheng)為(wei)(wei)目前新(xin)的(de)(de)(de)研究思路(lu)。Feng等采用羥基乙叉二(er)膦酸(suan)(suan)(HEDP)和(he)單(dan)寧酸(suan)(suan)改性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)三(san)(san)聚(ju)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)鋁(lv)作為(wei)(wei)成(cheng)膜助(zhu)劑,以苯乙烯(xi)丙烯(xi)酸(suan)(suan)乳(ru)液為(wei)(wei)成(cheng)膜樹脂(zhi)制備了(le)(le)(le)水(shui)性(xing)(xing)(xing)防(fang)銹(xiu)(xiu)涂料。通過(guo)3種(zhong)(zhong)試劑的(de)(de)(de)協同作用,提(ti)高(gao)了(le)(le)(le)防(fang)銹(xiu)(xiu)轉化(hua)性(xing)(xing)(xing)能(neng)和(he)耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing),并利(li)用HEDP和(he)鞣酸(suan)(suan)對三(san)(san)聚(ju)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)鋁(lv)的(de)(de)(de)靜電吸附作用,改善了(le)(le)(le)三(san)(san)聚(ju)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)鋁(lv)的(de)(de)(de)團聚(ju)問題,從而改善了(le)(le)(le)三(san)(san)聚(ju)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)鋁(lv)早期防(fang)銹(xiu)(xiu)性(xing)(xing)(xing)能(neng)缺(que)失的(de)(de)(de)缺(que)點(dian)。


(4)混合型(xing)低表面處理涂料的(de)作用機理與(yu)用途


隨著帶(dai)(dai)(dai)銹(xiu)(xiu)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)研究(jiu)的(de)(de)(de)深(shen)入,單一原(yuan)理的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)(dai)銹(xiu)(xiu)涂(tu)(tu)裝已(yi)經(jing)不能(neng)滿(man)足(zu)更高的(de)(de)(de)除銹(xiu)(xiu)、防(fang)腐(fu)要求,多種(zhong)原(yuan)理相(xiang)結合的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)(dai)銹(xiu)(xiu)涂(tu)(tu)裝已(yi)經(jing)成為(wei)目前研究(jiu)的(de)(de)(de)主(zhu)要方向(xiang)。王蛟等用(yong)(yong)(yong)含磷(lin)酸酯基團的(de)(de)(de)氟硅(gui)改性丙烯酸樹脂,并通過添加三(san)聚磷(lin)酸鋁、納米二氧化(hua)硅(gui)等物(wu)質,成功(gong)制備了一種(zhong)能(neng)夠(gou)應用(yong)(yong)(yong)在公路護欄涂(tu)(tu)裝的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)(dai)濕轉(zhuan)銹(xiu)(xiu)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao),在150μm的(de)(de)(de)厚度(du)下(xia),中性鹽霧試驗(yan)(NSS)能(neng)夠(gou)達到1 200 h。楊宇奇等研究(jiu)了三(san)聚磷(lin)酸鋁和磷(lin)酸、單寧酸、丁醇等物(wu)質的(de)(de)(de)復配對銹(xiu)(xiu)蝕(shi)轉(zhuan)化(hua)的(de)(de)(de)影響,實驗(yan)表明,多種(zhong)轉(zhuan)銹(xiu)(xiu)穩銹(xiu)(xiu)填(tian)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)添加,能(neng)夠(gou)顯著增(zeng)強對銹(xiu)(xiu)蝕(shi)的(de)(de)(de)清除和轉(zhuan)化(hua)作(zuo)用(yong)(yong)(yong),達到較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)性能(neng)指標。陳鵬等利(li)用(yong)(yong)(yong)三(san)元乙丙樹脂、SBS樹脂以及環氧和雜環化(hua)合物(wu)的(de)(de)(de)共(gong)聚反應,利(li)用(yong)(yong)(yong)石墨烯作(zuo)為(wei)防(fang)腐(fu)填(tian)料(liao)(liao)(liao),制備了一種(zhong)可以應用(yong)(yong)(yong)于海洋大(da)氣環境(jing)(jing)中的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)(dai)濕帶(dai)(dai)(dai)銹(xiu)(xiu)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao),在高腐(fu)蝕(shi)環境(jing)(jing)中其(qi)壽命一般為(wei)10~15 a,具有較(jiao)高的(de)(de)(de)性能(neng)水平(ping)。