金屬材料表面與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生物理溶解、化學(xué)或電化學(xué)作用，引起材料結(jié)構(gòu)破壞或功能退化的現(xiàn)象就是金屬腐蝕。腐蝕過程發(fā)展較為迅速，一旦在金屬表面上發(fā)生，便會(huì)迅速向縱深方向發(fā)展，加劇金屬材料性能破壞，進(jìn)而給國民經(jīng)濟(jì)、安全生產(chǎn)帶來不利影響。根據(jù)金屬腐蝕原理，金屬的腐蝕方式通常分為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕三類。其中電化學(xué)腐蝕是金屬表面原子同電解質(zhì)溶液中的導(dǎo)電離子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕，包括一個(gè)或多個(gè)陽極氧化反應(yīng)及陰極還原反應(yīng)，并且金屬氧化失去的電子形成的電子流與電解質(zhì)溶液中的離子流形成電路回路構(gòu)成腐蝕電池。電化學(xué)腐蝕是三種腐蝕中最為常見的，也是危害性最大的腐蝕類型，金屬在潮濕的大氣、土壤以及海洋湖泊等的腐蝕均屬電化學(xué)腐蝕。防腐涂料是一種簡易、高效的防腐方式，防腐蝕機(jī)理就是在金屬表面上形成隔離層，阻止其與氧氣、水和離子接觸或延長腐蝕介質(zhì)的入侵路徑，從而起到防護(hù)作用。

一、涂層濕附著力作用機(jī)理

濕附著力是指涂層在吸水后所測得的附著力，涂層濕附著力是決定涂層失效的重要因素之一。在潮濕環(huán)境中，水分子會(huì)滲透到涂層/基材界面，形成連續(xù)或非連續(xù)水相，從而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。若水在界面處產(chǎn)生的側(cè)壓力強(qiáng)于濕附著力，造成部分金屬和涂層的結(jié)合鍵斷裂，自由水頂替掉原有的涂層，使局部金屬界面與滲透水進(jìn)行接觸，那么電化學(xué)腐蝕的條件便形成了。一旦腐蝕發(fā)生便有金屬離子生成，從而增強(qiáng)局部微小體系電解質(zhì)溶液的滲透壓，進(jìn)而增強(qiáng)水的滲透作用而逐步引起涂層脫落。另一方面，隨著腐蝕的發(fā)生，體系環(huán)境使樹脂中易水解的基團(tuán)發(fā)生水解作用，致使涂層的濕附著力受到進(jìn)一步破壞，造成大面積涂膜脫落，防護(hù)性能喪失。反之，當(dāng)濕附著力很好時(shí)，涂層與金屬基材的黏結(jié)強(qiáng)度良好，水相側(cè)向移動(dòng)受阻，只能在原始位置積累，就有效阻止了水對金屬基材的破壞，延緩了涂層功能的喪失，防腐蝕效果優(yōu)異。

二、濕附著力測試方法

將測試樣板浸泡在溫度為（40±0.5）℃的恒溫水浴中，每隔特定時(shí)間取出，用去離子水沖洗，并用濾紙快速吸干稱量， 按GB/T 9286—1998標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃格，然后用透明的壓敏膠粘帶在網(wǎng)格上方壓平，確保膠粘帶與涂層緊密粘結(jié)，再將膠帶迅速剝離，觀察涂層脫落情況，以此判斷出濕附著力級數(shù)。

三、不同成膜樹脂種類對涂層濕附著力性能的影響

為了探究不同種類成膜樹脂底涂濕附著力的性能強(qiáng)弱，采用雙組分水性環(huán)氧（1#）、雙組分水性聚氨酯（2#）以及雙組分水性丙烯酸（3#）所配制成的3種水性底漆，其涂層濕附著力的測試結(jié)果如下圖所示。底漆濕附著力性能依次為：雙組分水性環(huán)氧＞雙組分水性聚氨酯＞雙組分水性丙烯酸。這是由于環(huán)氧及聚氨酯樹脂本身與金屬表面附著力強(qiáng)，且固化后涂膜致密性好的緣故。而環(huán)氧濕附著力性能優(yōu)于聚氨酯，是由于環(huán)氧樹脂體系中含有較多的羥基及醚鍵，其對金屬具有更為優(yōu)異的附著力；且環(huán)氧樹脂含苯環(huán)，故比較堅(jiān)硬，同時(shí)又含有醚鍵便于分子間的旋轉(zhuǎn)，具有一定的韌性；環(huán)氧樹脂的交聯(lián)間距長，固化時(shí)體積收縮率低，內(nèi)應(yīng)力對附著力的破壞小，故附著力較好。再者環(huán)氧體系抗化學(xué)品性能優(yōu)良，相對聚氨酯樹脂而言，環(huán)氧樹脂中僅有烴基醚鍵，沒有易水解的酯鍵，進(jìn)一步從結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)了環(huán)氧樹脂濕附著力性能，因而環(huán)氧樹脂的濕附著力性能為三者中最優(yōu)。

四、不同水性環(huán)氧樹脂對濕附著力性能的影響

為了進(jìn)一步優(yōu)選濕附著力性能優(yōu)異的樹脂，對3種環(huán)氧樹脂進(jìn)行對比。由上圖可見，2#環(huán)氧樹脂所制的底漆吸水率小、濕附著力性能強(qiáng)，防腐蝕效果最好。水性環(huán)氧樹脂中含有大量的經(jīng)過開環(huán)形成或本身具有的羥基及醚鍵，這些基團(tuán)具有強(qiáng)親水性，因此使用環(huán)氧樹脂制備的水性防腐底漆也具有一定的吸水性。1#環(huán)氧底漆吸水率最大，且隨浸泡時(shí)間的延長有不斷增大的趨勢，這是由于水性環(huán)氧底漆的吸水速率和平衡吸水率主要由體系中自由體積和極性基團(tuán)濃度所決定，自由體積越大，極性基團(tuán)越多，吸水速率越快，平衡吸水量也越大。而2#環(huán)氧底漆吸水率及濕附著力性能略優(yōu)于3#?？梢钥闯觯和繉游实拇笮≡谝欢ǔ潭壬戏从沉送繉訚窀街π阅艿膹?qiáng)弱，但吸水率與濕附著力并不是一個(gè)簡單的線性關(guān)系，這取決于水在涂層中的傳輸行為。固化環(huán)氧樹脂存在高交聯(lián)密度區(qū)與低交聯(lián)密度區(qū)，高交聯(lián)密度區(qū)為球狀“鏈球”，鏈球包括基本鏈球（10 nm）和由基本鏈球組成的聚集鏈球，低交聯(lián)密度區(qū)為基體。鏈球鑲嵌在基體中，形成兩相結(jié)構(gòu)。依據(jù)環(huán)氧樹脂的吸水機(jī)理來說，水先進(jìn)入低交聯(lián)密度區(qū)，這一步速度較快，很快可以達(dá)到平衡溶脹。然后在低交聯(lián)密度區(qū)存在的自由水或水簇，滲透到高交聯(lián)密度區(qū)，這一步的速度較慢。因此環(huán)氧涂層吸水率與樹脂交聯(lián)度及三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有關(guān)，如果層間足夠致密，減緩自由水的滲透，因而吸水率低，對涂層濕附著力破壞小。

五、微納米水滑石對涂層濕附著力性能的影響

微納米水滑石是一種層柱狀雙金屬氫氧化物，由金屬離子與6個(gè)羥基構(gòu)成的八面體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中部分M2+被M3+同晶取代而使層板帶正電荷，層間充填的陰離子起平衡電荷作用，經(jīng)典結(jié)構(gòu)如下圖所示：

微納米水滑石粒度小且表面有較多的親水基團(tuán)，分散穩(wěn)定性差，相互之間極易吸附而產(chǎn)生軟團(tuán)聚，不能在涂料中均勻分散，還有可能在涂層中形成應(yīng)力集中點(diǎn)，嚴(yán)重影響其在涂料中的添加量以及產(chǎn)品的綜合性能。利用γ-APS對微納米水滑石進(jìn)行接枝改性，可提升其在涂料中穩(wěn)定分散的能力，并利用水滑石本身較多的氫氧基團(tuán)屬性，增強(qiáng)涂層的濕附著力性能。對比加入及未加入改性微納米水滑石的環(huán)氧底涂，濕附著力的測試結(jié)果如下圖所示。

可以看出，加入改性水滑石后的涂層濕附著力性能明顯優(yōu)于未改性的。這是由于改性微納米水滑石加入到體系后，聚合反應(yīng)將聚合物長鏈接枝到顆粒的表面，使填料同樹脂界面實(shí)現(xiàn)化學(xué)鍵合。水滑石的層柱狀雙金屬氫氧化物結(jié)構(gòu)使得鍵合能力增強(qiáng)，交聯(lián)密度顯著增加，因此濕附著力得到提高。

六、不同顏基比對環(huán)氧涂層濕附著力性能及耐鹽霧性能的影響

為了探究底漆適宜的顏基比（PVC），制備了顏基比分別為5.5∶4.5、6.0∶4.0、6.5∶3.5、7.0∶3.0的環(huán)氧防腐底漆，其濕附著力及SEM測試結(jié)果如下圖所示。隨著顏基比的增大，涂層濕附著力性能呈先增后減的趨勢，當(dāng)顏基比為6.0∶4.0時(shí)最優(yōu)，涂層浸泡9天后的涂層濕附著力級數(shù)≤2級。而在圖7中，隨著顏基比的增大，涂層微觀表面由致密變?yōu)槭杷桑伝葹?.5∶4.5的涂膜致密性要優(yōu)于6.0∶4.0，但其濕附著力性能則恰好相反，說明體系中顏填料的適量增加，一定程度上增強(qiáng)涂層的濕附力著性能。涂層濕附著力性能與耐鹽霧性能呈正相關(guān)，涂層濕附著力性能依次為：6.0∶4.0＞6.5∶3.5＞7.0∶3.0＞5.5∶4.5，而耐鹽霧性能也依次為：6.0∶4.0＞6.5∶3.5＞7.0∶3.0＞5.5∶4.5，濕附著力性能好，涂膜對基材的附著力強(qiáng)于水在界面處產(chǎn)生的側(cè)壓力，那么水相側(cè)向移動(dòng)受阻，只能在原始位置積累，有效阻止了水對涂層的破壞，因此延緩了涂層功能的喪失，使得防護(hù)作用優(yōu)異。因此從濕附著力和耐鹽霧時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系上看，可以通過濕附著力的數(shù)據(jù)對涂層耐鹽霧性能進(jìn)行初判，及時(shí)調(diào)整配方及工藝，提高研發(fā)效率。

七、結(jié)語

（1）水性涂料是綠色環(huán)保涂裝的主要方向，通過上述不同成膜水性樹脂種類、不同水性環(huán)氧、顏基比以及微納米水滑石改性對涂層濕附著力、吸水率以及耐鹽霧性能的影響試驗(yàn)，可以看出濕附著力是影響涂層防腐蝕性能效率的要素。試驗(yàn)對比得出環(huán)氧涂層濕附著力性能優(yōu)于聚氨酯、丙烯酸體系。

（2）通過加入改性微納米水滑石可明顯增強(qiáng)環(huán)氧底漆的濕附著力性能，是一種提升環(huán)氧涂層耐鹽霧腐蝕性能的好方法。

（3）當(dāng)顏基比為6.0∶4.0時(shí)所獲得的涂層濕附著力性能及耐鹽霧腐蝕性能優(yōu)越。從環(huán)氧底漆濕附著力同耐鹽霧測試時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系上看，可以利用底漆濕附著力變化對耐鹽霧性能進(jìn)行初判，利于及時(shí)調(diào)整配方及工藝。

八、夢能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請樣品試用，請與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

用于維修項(xiàng)目：驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測試，請與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢能科技營銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢能對技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會(huì)對技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購買通道

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