環保型防銹顏料

2015-03-09 16:37:47

水性涂料以其無毒、無異味、不燃和易清洗等優點，已經成為傳統溶劑型涂料的主要替代品。目前，金屬零部件，如燈具、玩具、摩托車車架、壓縮機、汽車底盤等為了達到耐腐蝕、耐老化和良好的裝飾效果等性能，一般要進行底漆和面漆兩步噴涂，其施工繁瑣、生產成本較高。環保型防銹顏料。

陰極電泳涂料和水性環氧-胺固化體系等以環氧樹脂(多為雙酚A環氧樹脂)為主要成膜物，具有較高的附著力和優異的防腐性能，但環氧樹脂的戶外耐候性較差、易粉化、失光，涂膜豐滿度不高，不宜作為高質量的戶外用漆和高裝飾用漆，常用作底漆。水性丙烯酸酯樹脂以其優異的耐候性和保光、保色性，在各種涂料中得到了廣泛的應用，能起到很好的裝飾性能，但其防腐性能稍差，常用作面漆。

因此，具有優異防腐性能和裝飾性能的底面合一涂料具有非常好的應用前景。眾所周知，底面合一涂料要求涂料具有優異的防腐蝕性能，因此對防銹顏料的要求較高。傳統的防銹顏料多含鉻、鉛等元素，如紅丹、鉛粉、鋅等的鉻酸鹽，雖然防腐性能優異，但污染環境、危害健康。近年來，歐盟相繼加大了對電氣產品中有害物質的限制，對鉛、汞、鎘、六價鉻金屬元素的限量越來越苛刻。

因此，選擇符合RoHS指令(電氣、電子設備中限制使用某些有害物質指令)的環保無毒防銹顏料用于水性底面合一涂料成為當務之急。本文研制了一種烘烤型水性底面合一涂料，以具有內交聯結構的丙烯酸氨基樹脂為基本成膜物，配以環保型復合防銹顏料。該涂料具有優異的防腐性能(耐鹽霧可達240h)、耐候性和保光、保色性，且具有底面合一的功效，可采用浸涂、噴涂和輥涂等方法施工，具有不易燃、不易爆、低毒、低污染、低成本和施工方便等優點。

按其作用機理，防銹顏料可分為物理防銹顏料和化學防銹顏料，以及兼具物理和化學機理的綜合型防銹顏料。物理防銹顏料本身化學性質穩定，常用的無毒防銹顏料有氧化鐵紅、云母氧化鐵、云母粉、玻璃鱗片、鋁粉等。化學防銹顏料基于其本身的化學活性，在金屬腐蝕過程中，與金屬表面的金屬離子反應生成一層致密的鈍化膜來抑制腐蝕過程，或依據電化學原理，通過犧牲陽極來達到保護金屬的目的。

化學防銹顏料還可以與某些漆料中的成分進行化學反應，生成性能穩定、耐水性好的化合物。常用的此類防銹顏料有：磷酸鹽系、改性磷酸鹽系、離子交換型顏料等。綜合型防銹顏料兼具物理防銹和化學防銹機理，常用的綜合型無毒防銹顏料有：片狀鋅粉、片狀鋅鋁合金、復合鐵鈦粉等。本文主要采用化學防銹顏料及綜合型防銹顏料鐵鈦粉進行實驗。含鉻顏料具有很好的防腐蝕性能，在水分通過其涂膜時會溶出鉻酸根離子，其強氧化作用，使金屬表面生成鈍化膜，難以被Cl-穿透破壞，因而，其防腐效果好，附著力喪失少。離子交換型顏料(如Grace公司生產的AC3、C303屬鈣離子交換的二氧化硅)

該類防銹顏料能與涂料中的羥基、羧基等進行化學結合，也能在金屬表面生成Fe[Zn3(PO4)]，形成顏料-漆料-底材的高分子絡合物，阻止銹的形成和擴蝕。磷酸鋅防銹顏料在水性涂料中的防腐蝕性能一般，而將單一金屬的磷酸鹽改為幾種金屬的混合磷酸鹽，則其防腐蝕效果大為提高。磷酸鋅的改性方式有：有機改性、鉬酸鋅改性、磷酸鐵改性、磷酸鋁改性、鈣鍶鋁改性等。