环保型除锈喷雾剂谭沛（埃斯润滑科技（常州）有限公司）方震国际涂层技术创新协会一、前言近代工业在直链经济的指导下，全球经济（特别是制造业，航空、航天、交通、核电、能源等等）得到了快速增长和环境，生态得到了极大的破坏。

在大自然环境的恶化和认为的不当行为，不仅造成了金属资源的浪费，更重要的是对金属结构造成的直接破坏，致使恶性事故不断发生，危及人身的健康和安全。

金属与非金属的老化，特别用量最大的黑色金属的腐蚀现象所造成的损失是非常巨大的，全世界每年因为金属腐蚀所造成的损失是非常巨大的，全世界每年因为金属腐蚀所造成的直接损失，大约为7000多亿元，约占世界各国国民生产总值GDP之和的2~4%（而我国约占GDP 的4%以上）。

这还不包括由于钢铁腐蚀所造成的间接损失。

腐蚀所造成的经济损失是非常巨大的，因而解决钢铁腐蚀的问题，则是近代科学家门日思夜想的大问题。

二、关于钢铁防腐防腐蚀的方法1.选用耐腐蚀材料，如不锈钢、玻璃钢、化工陶瓷、塑料、橡胶等2.选用保护性耐腐蚀覆盖层和保护膜如镀层、涂层、转化膜、陶瓷覆盖层等3.应用电化学保护，如阳极和阴极保护4.选用防腐蚀添加剂，如缓蚀剂、减氧化剂5.调整腐蚀介质的酸碱度和中和剂6.控制和改善工况环境使其免受腐蚀介质的侵蚀如用氮气，惰性气体保护7.改善设备构造防止腐蚀介质和化学药品的积累8.采用保护设施将设备与腐蚀介质隔离起来，如采用防护套，防护罩等但这些方法之中，应用最广泛，最方便的方法，莫过于涂料涂覆到钢铁表面的方法。

但按照涂料对钢铁部件，构件进行防腐处理的施工规范的要求，必须对钢铁表面进行严格的表面处理，其表面不允许有油脂锈蚀和杂质……等，而且要求其表面的清洁度一定要达到Sa2.5级才能达到预期的防腐效果，否则就不可能让涂层与基面有良好的结合力，在使用过程中，会很快失效。

三、关于除锈目前采用除锈的方法1.人工除锈采用砂纸打磨，钢丝刷等2.化学除锈采用酸洗3.风动或电动设备除锈，每小时可以出去1~2㎡的锈蚀面积4.喷丸（砂）除锈，目前有敞开式喷丸（砂）机，密闭式和真空式喷丸（砂）机三种类型。

但应用较多的是敞开式喷丸（砂）机，它可以以4~5㎡/h的速度去除掉在基材，构件上的氧化皮。

铁锈及旧漆膜，但这种除锈方法费工，费时比较麻烦，所用的磨料也不易回收，对环境有较大的污染，还容易对人的健康有较大的危害。

在目前有史以来的环保法颁布之后，在实施中肯定会有一种阻力。

5.高压水（磨料）除锈法是采用高压水或高压水加磨料的方法钢铁锈蚀面进行涂锈。

这种方法效率高15㎡/h。

但此法最大的缺点除锈后应立即采用带湿防锈涂料进行涂覆。

否则会很快返锈。

6.抛丸除锈，是利用抛丸机内的高速旋转的叶轮，将磨料飞快的抛向钢铁基材或构件表面达到除锈的目的。

这种方法具有环保、高效、费用低、可自动化的优点，最大的缺点是对处理工件有一定的局限性。

在目前的众多除锈工艺中，有一些弊端是难以客服的1.有些设施部位（已建成的工程机械、设施等）是设备难以达到除锈目的的，必须采用人工进行除锈。

在此情况下，需要花费大量的人力、物力、财力，据不完全统计，通常所花费在除锈上的费用，高达工程总造价的40%以上。

而且往往还达不到除锈后涂装的标准Sa2.5级，若遇到高温、雨天等情况，其施工周期就会很长。

2.劳动强度大，工效低。

施工环境差，有时还需要高空作业。

在除锈过程很难免对环境不造成破坏和对人体健康，安全造成威胁。

3.在很多工程中，要达到Sa2.5级是非常困难的，特别是在一些恶劣的工作环境下（如地下工程、地下管道、海上设施、重型机械、高架桥、船舶等的一些死角）用喷砂、高压水湿喷砂等都很难达到Sa2.5级。

所以多年来不少工作科技人员都在寻找一种新的工艺、新的材料来解决除锈问题。

所以一种新型的、环保的钢铁表面除锈喷雾剂的产生，必然是除锈作业的人们梦寐以求的事情。

四、新型环保除锈喷雾剂1.组成：它是由多种除锈转化剂所组成的喷雾剂2.原理：当黑色金属表面或其构件表面生成一层Fe2O3·nH2O和FeO （OH）·Fe（OH）3的铁锈时，将这种除锈剂喷到生锈的表面，喷雾剂的多种除锈转化剂就会与其产生化学反应。

将改变黑色金属的表面所生成的氧化层，并将其转化成稳定的不再会生锈的一种很薄的硬膜（一般是20~25μ其盐雾实验已通过400小时），其反应所转化的物质不仅会保持原有金属所固有的物化特性，而且可与多种水性溶剂型涂料有较好的匹配。

具有优异的附着力。

所以利用这种环保除锈剂生成的薄膜和涂料的涂膜组成的复合涂层。

会对金属表面产生优异的防腐蚀效果。

3.特点：3-1这种除锈喷雾剂，无大量的挥发物质。

仅有一点，促进除锈剂喷发成雾状的小颗粒，具有轻微的气味，对环境和作业人员无害。

属于环境友好型和与人友善型的产品。

3-2施工简单快捷，可以省去除锈和中涂工序。

可以节约大量的施工费用和繁重的体力劳动。

3-3该除锈喷雾剂所形成的薄膜，经检测具有极好的耐冲击性、耐久性、极佳的防腐蚀性和与面漆有良好的匹配性。

4.表面分析4-1 试验方法将试验钢材曝光于户外，生锈 ASTM D610变换腐蚀及抑制力: ASTM B117. ASTM B117. ASTM D1654. paint粘着性 : ASTM D4541. ASTM D3359B. (NORSOK 标准)注解：①paint （涂料）②NORSOK 挪威国家标准，也是欧盟及美国使用的粘着性标准4-2 试验效果在试片上分析腐蚀变换层的构造反应前反应后 放大SEM 50倍照片放大SEM 300倍照片锈变换之后~ ~> 形成非动态层的金属表面SEM(走查电子显微镜)4-3转化膜的表面分析锈变换层界面层底表锈经过二次化学反应之后形成的非动态的皮膜表层底表锈经过一次化学反应之后形成的皮膜底层4-4分析结论Fe Fe3KH14(PO4)8•4H2O (Fe0.84Al0.16)3KH14(PO4)8•4H2O Fe3(NH4)H14(PO4)8•4H2O 表面分析结果，试片上锈转换之前的锈主要成分是FeO(OH)。

使用两种锈转换剂经过锈转换的结果，表面的成分是A type (Blue) : Fe3KH14(PO4)84H2O, KFe3H8(PO4)66H2OB type (green) : Fe3KH14(PO4)84H2O, (Fe0.84Al0.16)3KH14(PO4)84H2O Fe3(NH4)H14(PO4)84H2O形成了FeO(OH)成分的锈转换层，判断为金属表面的锈被完全去除Fe₂2HOFe(OH)₂H₂氢氧化一铁）→2Fe(OH)₂?O₂HO →2Fe(OH)₃氢氧化二铁) →2Fe(OH)₃FeO₃3H ₂(稳定的组织)五、施工工艺及注意事项1.施工工艺1-1作业前应对除锈喷雾剂摇动至均相之后，再使用1-2去除基面上的油分或异物1-3在基面干燥状态下使用，若基面潮湿，可用风干、烘干等办法处理1-4用液态喷雾器喷涂1-5在环境温度5℃以下，在相对湿度90%以上禁止施工1-6掌握涂膜的厚度，在25~30μ为佳1-7一般情况下每升除锈喷雾剂可处理20㎡的生锈面积，特殊情况下有所增减1-8施工后待除锈膜完全干净后再行涂装作业2.注意事项2-1不允许与其他产品混合使用2-2为了安全，施工中建议佩戴防毒口罩、防护镜、防护手套2-3使用过的容器不能另作其他物质的存放容器2-4在地下密闭空间中作业时应有充分的通风换气设施2-5本物品应放置在幼儿触及不到的地方2-6储存本品时应避免明火，直射光线，应在5℃到35℃的干燥阴凉处存放六、除锈喷雾剂的技术参数七、小结具有创新性的科研项目，必然要从市场和技术的发展需求方面确立自己的研发方向。

必须按照8E原则的方向进行创新，要充分的考虑到与生态环境友好，与人的安全健康友善，要节资、节能、高效和具有多功能优秀的物化特性，较高的经济效益。

也只有如此，才能满足市场和科学技术的发展要求。

环保型的除锈喷雾剂就是这样填补目前除锈工艺空白的，具有环保、节资节能、与人体安全健康友善和施工简易、方便、省力省工，具有优秀物化特性的新产品。

它的出现必然我们的防腐事业带来巨大的经济效益。

注：8E原则1.Excellent of film即采用清洁能源、无毒、无害的原料所生产的产品是绿色无（少）污染的产品。

结合先进的施工工艺所获得的涂膜具有卓越的物化特性（即产品的高质量）。

2.Ease of application即产品在生产和施工过程中，其生产和施工工艺达到简易化、方便化、省力化。

3.Efficiency产品在生产施工的全过程中达到高效化。

4.Economy产品在生产过程中能为企业带来较大的经济效益和社会效益。

5．Energy saving节能化，在产品生产和施工中达到能源消耗的最小化。

6.Economical resource在产品生产和施工中达到资源消耗最小化。

7.Ecology在产品生产和施工中充分注意到对生态的影响，不会对大自然任何均衡系统产生破坏。

8.Environment pollution在产品的生产和应用中不会对环境造成污染，对动物（包括人）、植物的生长不会受到危害，使其能够安全健康的成长。