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水性无机富锌底漆的成膜原理

返回列表 编辑坚邦 浏览108 发布日期2021-07-03 09:47:56

水性无机富锌底漆,是一种以高模数硅酸盐水溶液为粘结剂,以超细高活性锌粉作为主要防锈颜料的双组份水性常温固化防腐涂料。其中的硅酸盐水溶液,主要指硅酸钠,硅酸钾,硅酸锂等,通常的化学表达式为:

M2·mSiO2·nH2O。

其中M为Na+、K+、Li+等,m、n为M2O,SiO2、H2O三个组成成分的摩尔数。

 硅酸盐水溶液中,大多数是与二价硅酸盐离子HSi2O5-、Si2O52-,以及聚硅酸盐离子有关的硅酸盐分子和离子化合物Si(OH)4,HSiO3-、SiO32-。

附着机理和成膜原理

水性无机富锌底漆的反应机理是硅酸盐水溶液中的活性硅酸与漆膜中的活性锌粉和喷砂钢结构表面的活性铁原子发生化学反应,形成一种Zn-SiO42--Fe的络合结构,漆膜通过化学键附着在钢结构表面,具有极佳的附着力。即使磕碰后,漆膜也不会大面积翘皮或脱开,而只是磕碰处出现凹坑,凹坑处上面也有漆膜保护基层不易生锈。

水性无机富锌底漆的漆膜在干燥过程中,锌粉和钢基层通过硅酸盐结构连接起来,形成了一个整体。当涂料涂到钢结构基材表面时,锌粉颗粒之间,钢基材与锌粉之间都保持金属的直接接触,通过硅氧键与锌粉和基材的反应,使漆膜与基材能够紧密结合。在此状态下,如果水分侵入漆膜内部,就形成了一个由锌粉和铁组成的电池,由于锌的电位比铁低,锌粉作为阳极保护了作为阴极的铁,使钢结构基材不会生锈,锌粉在此过程中会生锈,产生白锈,即所谓阴极保护作用。

水性无机富锌底漆的漆膜实干(常温2小时)后,漆膜中的锌粉就会继续与空气中的H2O,CO2,O2,SO2以及其他物质发生化学反应,即所谓的后固化,后固化过程会生成如氧化锌,氢氧化锌,碱式碳酸锌锌,硫酸锌等腐蚀产物。后固化过程持续时间很长,随着反应过程的持续,这些腐蚀产物逐渐堆积在漆膜里锌粉之间的间隙里,提高了漆膜的致密性和内聚强度,增强了漆膜的抗渗屏蔽性能。同时,腐蚀填充物也会降低漆膜的电导率,使电化学反应的电流强度降低,从而锌粉的消耗速率会大大降低,因而漆膜的耐久性极大增强。这个反应过程,持续时间通常几周到几个月,甚至更长的时间。


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