重防腐涂料的意义
重防腐涂料是高性能的防腐蚀涂料 与常规防腐蚀涂料相比，它能够在苛刻的腐蚀环境中应用， 例如， 重防腐蚀涂料可用于 C5-1 ( 严重腐蚀的工业区) 和 C5-M( 严重腐蚀的海洋环境 ) ， 而常规防腐蚀涂料就难以胜 任。 一般重防腐涂 料在海洋环境和化工大气下， 至少可使 用 10年以上； 而在酸、 碱、 盐及溶剂介质中， 且有一定 温度的条件 下， 通常也可使用 5 年以上， 而常规防腐蚀涂 料无法 实现，在苛刻腐蚀环境下，常规防腐蚀涂料要花上 2 - 3 倍于重防腐涂料的成本费用才能应付。故重防腐 涂料因 苛刻环境而生， 为重大设施履行其重要使命。
富锌涂料
目前在钢结构重防腐领域， 全世界都已普遍进 入以富锌涂 料为底漆的重防腐涂装时代。这些富锌 底漆在加速腐蚀测试 中表现出了对底材的杰出保护 性能， 因此直到目前， 在重 防腐领域其它传统防锈颜 料体系的性能仍然无法达到富锌底 漆的水平。 现在富锌涂料中多采用鳞片状锌粉替代球状锌粉。富锌涂料 的防腐机理是在腐蚀的前期,通过锌粉的溶解牺牲，对钢铁起 到阴极保护作用； 在 后期，随着锌粉的腐蚀,在锌粉颗粒中 间沉积了许 多腐蚀产物,，这些较密而微碱性腐蚀产物不导 电，填塞了颜料层，阻挡屏蔽腐蚀因子的透过，即后阶 段是 由屏蔽作用而起防腐蚀效果 。
中间层 、 面漆等三部 分 组成
重防腐涂料所用树脂
• 重防腐涂料发展的关键是高性能的耐腐蚀合成树脂的开发。 对合成树脂的要求主要是 ： • 对金属 有 良好的附着力 ， 有良好的物理一 机械性能 ， 对各 种介质( 化工气体 、 酸 、 碱 、 盐 和溶剂) 有优 良 的耐 蚀性， 能有效地抵制各种介质对涂层的渗透 ， 能在 各种条件下进行方便的施工并达到对涂层厚度和 涂层结 构的设计要求。 • 目前，在重防腐涂料中较常用的树脂是酚醛树脂、 环氧 树脂 、 聚氨酯 和含氯的聚乙烯类树脂 ,还有用丙烯酸、 有机氟树脂及高耐蚀性的不饱和聚酯树脂等。
• 环氧重防腐涂料 环氧重防腐涂料以环氧树脂为漆基，用特种橡胶和煤焦沥青、 石油树脂等加以改性，加入颜料、填料、助剂及固化剂，制 成双组份重防腐涂料(I型、II型) 。环氧重防腐涂料属于物理 防腐型，有诸多品种如：环氧煤沥青、环氧铁红、环氧云铁、 环氧铝粉、环氧玻璃鳞片涂料等。该类涂料能形成致密的抗 渗透性漆膜， 有效阻止水气和氧气等腐蚀介质与钢铁表面接 触， 防止腐蚀发生， 具有良好的耐酸、 碱、 盐腐蚀，耐大 气腐蚀和耐磨损、涂层附着力强、收缩率低、机械性能高、 无针孔、电绝缘性能好，一次成膜厚度可达150—400μ m。
• ①物理防腐作用。适当配以与油性成膜剂起反应的颜料可以得到 致密的防腐涂层使物理的防腐作用加强。例如含铅类颜料与油料 反应形成铅皂使防腐涂层致密，从而减少了水、氧有害物质的渗 透。磷酸盐类颜料水解后形成难溶的碱式酸盐，具有堵塞防腐涂 层中针孔的效果。而铁的氧化物或具有鳞片状的云母粉、铝粉、 玻璃薄片等颜料填料均可以使防腐涂层的渗透性降低，起到物理 的防腐作用。 ②化学防腐作用。当有害的酸性碱性物质渗入防腐涂层时，能起 中和作用变其为无害物质，这也是有效的防腐方法。尤其是巧妙 地采用氧化锌、氢氧化铝、氢氧化钡等两性化合物，可以很容易 地实现中和酸性或碱性的有害物质而起防腐作用，或者能与水、 酸反应生成碱性物质。 ③电化学防腐作用。从涂层的针孔渗入的水分和氧通过防腐涂层 时，与分散在防腐涂层中的防锈颜料反应形成防腐离子。这种含 有防腐离子的湿气到达金属表面，使钢铁表面钝化(使电位上升) ，防止铁离子的溶出，铬酸盐类颜料就具有这种特性。或者利用 电极电位比钢铁低的金属来保护钢铁，例如富锌涂料就是由于锌 的电极电位比钢铁低，起到牺牲阳极的作用而使钢铁不易被腐蚀
富锌涂料种类
有机富 锌
有机常用环氧树脂、 氯化橡胶、 乙烯基树脂和聚 氨 酯树脂为成膜基料 ， 最为常用的是环氧富锌涂 料 ， 其中聚酰胺 固化环氧富锌底漆是有机富锌底 漆中 应用最大的品种之一。锌是作为牺牲极 的颜 填料 与树脂 、 填料 、 溶剂聚合成涂料 ， 对金属 基材面进 行保护， 但缺乏给予金属基材面实施重 防腐的功 能特性。因此基于富锌涂料的研究主要集 中在无 机领域 。 溶剂型无机 富锌涂 料是以正硅酸 乙酯为成膜物 质， 正硅酸乙酯吸收空气中的水分发生水解反应 生成大 分子量的低聚物， 当溶剂挥发后形成膜， 低 聚物 继续吸收水分交联生成高聚物。 水性无机富锌涂料是以硅酸盐为基料， 利用空 气 中二氧化碳和水汽与硅酸盐进行反应产生碳酸 盐的 同时， 锌粉与硅酸盐反应生成硅酸锌高聚物。 但 是由于水性富锌涂料是以水为溶剂， 水的 汽化热 较高， 会导致水型比有机型实干慢一些， 受 周围 环境的温度、 湿度等因素影响， 温度太低或太 高
该类涂料适用海洋石油钻井平台驻船舶、油气田输油、气、水 管道、城市自来水、煤气管道、 矿山和矿井下设施、 机车车辆 等钢结构和钢筋混凝土结构的防腐。 该类涂料在国内外均被应用于各类管道防腐，尤其在我国， 环 氧煤沥青涂料是埋地管道防腐的主力品种，取得了良好效果。 PL 型环氧煤沥青管道重防腐涂料由特种树脂、煤焦沥青、防锈 颜料、助剂、溶剂、固化剂等组成，分A、B 组份包装。该涂料 具有优异的防锈性和耐化学腐蚀性。良好的物理机械性能，附 着力强，漆膜坚韧，耐磨、耐水、耐海水、耐盐雾性能佳。在 埋地管道外壁的防腐施工中经缠绕玻璃布， 固化后形成类似玻 璃钢结构的涂衬层， 具有优异的电绝缘性。适用于海上构件、 各种输水、输液、输气管道、地下管道、贮罐、污水处理设备 及化工设备、混凝土构件、厂房等。
二、防锈颜料的作用 用于防腐涂料的防锈颜料的种类较多，其常见有以 下几种： ①与成膜剂起反应形成致密的防腐涂层； ②颜料是碱性物质，溶于水则形成碱性环境； ③水溶性的成分到达金属表面使表面钝化； ④与酸性物质反应使其失去腐蚀能力； ⑤水溶性成分或与成膜剂的反应生成物在水中溶解 变为防腐成分等。 •的、化学的、电化学的三个方 面。
鳞片玻璃重防腐涂料
• 鳞片玻璃是指厚度为3—4μm 的鳞片状薄玻璃制 品。主要用合成树脂的混合材料和防腐蚀涂料等 领域作为重要添加剂材料， 配合使用的底层树脂 有环氧类和聚酯类等树脂。一般在厚度为1mm的 涂料层中约有120—150 片层叠的玻璃鳞片，它可 以防止腐蚀性离子和雨水的浸透。使用这种鳞片 玻璃涂料时， 要在钢材等金属物体表面预先涂布 上一层打底材料， 然后再涂上一层200—1000μm 厚的鳞片玻璃涂料。
• 我国的防腐蚀涂料研究开发发展很快，在传统的常用的防 腐蚀涂料的基础上开发出了许多性能优异的新型防腐蚀涂 料，并应用于实际工程中，实践证明， 这些新型防腐蚀 涂料性能优异， 有些品种的性能指标已赶上或超过国外 的同种涂料， 如HFP快速固化防腐粉末涂料、DS - 2 耐 高温水性带锈漆、YJ F - 氟橡胶重防腐涂料等等。我国的 涂料的研究开发也在朝无毒(或低毒) 、无污染、省能源、 经济高效的方向发展。
重防腐涂料所用的填料、 颜 料
• ( 1 )填料 ： 填料主要选择耐酸碱 、 耐化学介质 腐蚀的硅 盐类 ， 如滑石粉、 硅藻土、 石英粉等。
• ( 2 )颜料： 颜料选择耐化学介质优 良的钛 白 粉 、 酞菁 蓝 、 氧化铁红、 炭黑、 氧化铬绿 、 导 电炭黑 等 。
重防腐涂料的作用机理
• 一、成膜剂的作用 在采用防腐涂料进行防腐时，防腐涂料能够起到增强极化的作用 ，这种作用主要是靠防锈颜料来实现的，而增大防腐涂层内部电 阻主要决定于防腐涂料中的树脂（成膜剂）的种类。支配腐蚀环 境中防腐涂层电阻大小的是水、氧、电解质及其它有害物质对防 腐涂层的透过率。但是防腐涂层表面往往存在许多肉眼看不到的 微小针孔，由于这些针孔的存在，外部的腐蚀性物质还是会渗入 防腐涂层内部与底金属发生反应引起金属腐蚀。因此必须增加防 腐涂层的层数，使针孔减少到最低限度，才能起到防腐作用。不 同的树脂（成膜剂）产生的针孔数量不同，防腐效果也不同。一 般来说，合成树脂、天然树脂或纤维素、天然橡胶的衍生物等作 为成膜剂的涂层比油性防腐涂料的防腐涂层产生的针孔要少，有 较好的防腐效果。
重防腐涂料特点
膜厚度
重 防腐涂料 的一般干膜厚度要 达到 2 0 0 μm或 3 0 0 μm 以 上 ，厚者更可以达到 5 0 0 ～ 2 0 0 0 μm。
特点
多层涂料
• 重防腐涂料一般由底漆、
高性能
对各种腐蚀性介质有 良好的耐蚀性 ，在严 酷 的腐蚀环境中使用 ， 防腐期长达 1 0 ～ 5 0年。
氟碳涂料
• 氟碳涂料是以有机氟聚合物或有机氟改性聚 合物为主要成 膜物质的涂料， 碳氟键离解键能高达 4 60 M/mo l ( C—H 键能为 413 KJ/mol ,C—C键能为347 KJ/mol) ， 而且碳氟 键又很短 , 所以氟树 脂有 良好的力学性能和优异的耐化学 品性 、 耐候 性、 耐久性、耐腐蚀性。1 9 6 1年， 以偏 氟 乙烯 ( P V D F ) 为代表的氟树脂涂料问世以来， 氟树 脂 品种发展十分迅速。这种高性能的氟树脂涂料具 有 2 0 年的户外耐久性， 在国内外引起了极大的重 视， 已在耐 酸雨涂料、 耐温防腐涂料、 防污涂料等 方面得到应用。 但是 P V D F不溶于普通有机溶剂， 不能在常 温下固化， 为了保证施工性能， 常需要涂装底漆， 施工性能较差
4)大型工业企业：如造纸设备、 医药设备、 食 品化工设备、 金属容器内外壁、 化工、 钢铁、 石化厂的 管道、 贮槽、 矿山冶炼、 水泥厂设 备、 有腐蚀介质的地 区、 墙壁和水泥构件等。
( 5)市政设施 ：如煤气管道及其设施、 天然气 管 道、 饮水设施、 垃圾处理设备等。
常用重防腐涂料介绍
重防腐涂料
制作：傅燕飞 方禄辉 马亚飞 林雨
重防腐涂料
目录
概念及意义
重防腐涂料及涂装特点 重防腐涂料的作用机理 重防腐涂料的应用领域 常用重防腐涂料介绍 我国重防腐涂料的发展
什么是重防腐涂料？
• 防腐涂料，一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料，是油漆 涂料中必不可少的一种涂料。常规防腐涂料是在一般条件 下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿 命。 • 重防腐涂料(Heavy - duty Coating)是指相对常规防腐涂料 而言，能在相对苛刻腐蚀环境里使用， 包括底漆和面漆 的配套涂料。 • 重防腐有两方面的含义，一是指腐蚀环境恶劣 ； 二是指 保护寿命长。所以， 使用寿命更长， 适应更苛刻环境的 涂料， 均可称为重防腐涂料。