带锈涂料:转化型带锈涂料分析

带锈涂料转化型带锈涂料分析
转化型带锈涂料主要是通过无机酸使锈蚀产物溶解成为离子状态,而后再与铁的有关络合剂作用,生成较稳定的铁络合物,使没有保护作用的铁锈转化成稳定物质并与树脂共同粘附在钢铁基体表面,这种涂料也可称为转化型带锈底漆。
一、转化型带锈涂料,又可以分成许多种类,分别介绍如下:
(1)以磷酸、亚铁(商品名黄血盐)为转化液的带锈涂料
原理:该涂料主要成分是用85%磷酸与黄血盐作用,生成乳白亚铁氰酸糊状物,亚铁氰酸可以除锈,是涂料中的转化液,其中还含有副产物磷酸钾盐及过剩的磷酸。因为铁锈中还存在部分亚铁物质,如氧化亚铁和氢氧化亚铁,故可加入另一种转化液。磷酸与铁(商品名赤血盐)作用生成铁氰酸(黄绿乳状物)。因为铁锈中亚铁特质含量较少,这种转化液可以省去。
由于有过量磷酸存在,因此在某种程度上有一定的磷化作用。
经过上述过程初步达到即除锈又保护的目的。由于转化液与铁锈作用的生成物比较疏松,附着力欠佳,为提高附着力和保护性能,另外再加入一定量的成膜物质,成膜物质可以把转化后的生成物作为一种颜料,同成膜物质共同粘附于钢铁基体表面,因而就成为一种既除锈又保护的防锈底漆。
存在问题:在施工时,由于钢铁构件表面锈蚀程度不均匀,控制转化液与成膜液两者的配比有一定的困难。在锈层较厚的部位,该涂料只能使锈表面转化,不能渗入内部,而且转化层的晶格常数与基体金属的晶格常数差异很大,因此结合力较差。另外,成膜质量的好坏受气候影响转大。如果在施工时受到雨水或涂层未填下时遇到露水,漆膜会产生起污,疏松或脱落等现象。
使用该漆,要随用随配,配好的漆不宜久存,如有钾盐析出,则可进行过滤。
(2)以丹宁酸为转化液的带锈涂料
丹宁酸是某此植物的木质、皮部、根部、叶和果实中用水浸渍提取出来的天然产物,可以和铁生成稳定的结合物,所以用来作为带锈涂料的原料。
原理:这种带锈涂料是丹宁酸作为转化剂,此外还天加成脱剂、颜料、催化剂、固化剂和稳定剂等。
丹宁酸作为带锈涂料的转化物质,主要是把铁锈转变成较稳定的丹宁酸铁结合物。
同时,由于丹宁酸与铁锈的作用,要比无机酸慢,已转化成磷酸的锈,就不能再与丹宁酸作用,形成丹宁酸铁结合物。而且,即使形成丹宁酸铁结合物,但在基体表面的结合物分子,彼此也不连接,故需在基中添加一定量的固化剂 ,这样可以使原来不连接的结合物分子,相互结成网状,连接在一起。从而就能提高其保护性能,为加快丹宁酸与铁锈的作用速度,还要再加入一定量的催化剂,从此配方中看不出有成膜物质,而转化层要靠以后的面漆加以保护。
存在问题:以丹宁酸作为转化液的带锈涂料只能使用锈层表面转化,不易渗透锈蚀内部,因而底漆不能很好的粘际于钢铁基体表面,同时未被转化的锈粒,仍然继续扩大,尤其是转化后的丹宁酸铁结全物对表面配套油漆的渗透性较大,使表面油漆受到破坏。
(3)其他转化型带锈涂料
由于铁可以同很多物质发生化学作用,生成多种结合物,其中铁的有机络盐远较铁的无机络盐,因此根据其络盐特性,分别采用糖、酒石酸、柠檬酸、乳酸、甲酸、乙酸、已二醇、草酸、乙酰丙酮等与铁锈作用。生成有机络合物,以达到使铁锈转化的目的。并添加有关成膜物质试制成带锈涂料。
二、稳定型带锈涂料
通过某此混合颜料、稳定剂等使用没有保护作用的锈蚀变成稳定而又致密的磁铁矿、杂多酸络合物或使锈钝化铁去活性。
以磷酸盐为主要颜料稳定型带锈底漆
原理:这种涂料除了具有一般涂料的耐风化、耐水、耐腐蚀等性能外,由于添加了能与锈蚀中的水份起化学作用的铁酸盐,可以使锈蚀失去活性,发生钝化,因而腐蚀停止发展。同时成膜剂渗入锈层内部,使钝化的锈粒固定在基体表面因此,在生锈的钢板表面可以直接涂刷而起到保护作用。
涂料中的铁酸盐可采用铁酸锶、铁酸钡、铁酸钙、铁酸镁、铁酸锌等。
此外,组成该涂料的成分还有展着剂、渗透剂、干燥剂、体质颜料和辅助颜料等,它们主要起着下述作用。
展着剂用来吸附颜料,构成涂膜。可以采用环氧、酚醛、丁醛树脂或沥青等。
溶剂用来使涂料成分保持适当的粘度,并稀释至容易涂刷的程度。可用混合二甲苯、乙二醇乙醚、矿质松节油、松香水和酒精等。
渗透剂用来促使成膜剂渗透到锈蚀内部,据介绍,其添加量最好是成膜剂的0.5%以下。
体质颜料:用来使涂膜保持一定厚度,可采用深浅碳酸钙或滑石粉等。
辅助颜料可以提高干燥效果和起防锈作用。可用氧化锌、氧化钛、碱式碳酸铅等。
干燥剂可用蔡酸钴、蔡酸锰、亚麻酸铅和氧化铅等。
干燥剂可用蔡酸钴、蔡酸锰,亚麻酸铅和氧化铅等。
三、渗透型带锈涂料
渗透型带锈涂料与其他几种类型的带锈涂料不同,它本身和铁锈并不发生什么化学反应,完全是机械的物理浸透和包封,使铁锈同外界腐蚀介质隔绝,失去活性不再继续产生新的锈蚀。
可采用下列物质:
渗透剂:它的作用是使铁锈机械的松弛,帮助粘合剂更好的渗入到锈蚀内部,与基体表面粘接。一般常用的渗透剂有煤油,环已酮或若干横化石油衍生物。
粘合剂:即油漆基料,主要把松弛了的铁锈物理包封起来,使锈和外界介质隔绝,并使它粘附在金属基体表面。常用的粘合剂有氧化鱼油、真空熟油、亚麻子油清漆或与醇酸树脂等的混合物。
粘合剂本身的渗透性能与其分子量的大小有关,如亚麻子油清漆的渗透深度好,而人造树脂为基础的高分子漆基料的渗透尝试就小。
对锈蚀渗透深度与下列因素有关:
① 粘度小,则渗透深度大;
② 涂饰厚度增加,则渗透深度大;
③ 涂膜干燥快,则渗透差;
④ 金属基体表面的锈蚀结构为粗多孔时,则渗透深度好,为细多孔时则渗透性差。
为提高粘合剂的渗透性能,可再加入矢量的芳烃和醇类稀释剂,同时也有助于除去锈中的湿气。但是对高分子的漆基料稀释太强,并不一定能改进其渗透性能。
这种涂料的效果,不仅决定于制剂的成分,而且决定于铁锈的结构、湿度、温度、使用的数量、形成膜的干燥时间和其抗水、抗胀与不溶解性等。
金属粘合剂为了除去锈蚀中的酸性杂质,可添加矢量的氧化锌、碳酸钡、铝酸钙,也可以采用含钡离子交换树脂,使锈中活性杂质生成不溶性的反应物,以免水解,从而导至新的锈蚀。

本文发布于:2024-09-21 14:27:32,感谢您对本站的认可!

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