无机防腐涂料因其具有超强附着力好、防腐时效长、零(VOC)挥发、施工方便等诸多特性得到了业界良好的美誉和广泛认可。该涂料是由无机聚合物和经过分散活化的金属、金属氧化物纳米材料、稀土超微粉体组成的,能与钢结构表面铁原子快速反应,生成具有物理、化学双重保护作用,通过化学键与基体牢固结合的无机防腐涂料涂层,对环境无污染,使用寿命长,防腐性能达到国际先进水平,是符合环保要求的高科技换代产品。ZM99-01系列无机防腐涂料是为满足航天、军工等领域的特殊要求而研发的高科技产品,这种新型的无机防腐涂料已成为避免遭受严重海洋腐蚀,以及大气、地下等恶劣环境腐蚀钢结构的首选标准涂层。因其综合性能优越,现已成功应用并逐步推广到我国民用领域。
无机防腐防腐涂料具有以下特性:
1、长效防腐:极好的耐蚀性,抗潮湿大气、酸雨、海水和盐雾腐蚀,对石化产品和有机溶剂具有极高的稳定性,ZM99-01系列无机防腐涂料的耐蚀性不仅优于有机涂料,与常见的无机防腐层相比也具有突出的优势。(见表1、表2)
表1.ZM99-01涂层与电镀锌、热浸镀锌耐蚀性比较
防腐方式
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涂层厚度(μm)
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盐雾试验基体生锈时间h
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镀锌
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表面未钝化
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21-28
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48
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表面钝化
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20-30
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120
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热浸镀锌
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43-58
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48
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ZM99-01涂层
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40-45
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>1344
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热喷涂锌的抗蚀性低于ZM99-01涂层的原因除了孔隙度较大之外还在于它属于钝锌保护机制,主要为电化学保护,其腐蚀动力学即锌消耗量与使用时间呈直线关系,而ZM99-01无机防腐涂料的结构和成分表明其防护机制已不是单一的电化学防护,而是电化学保护、物理屏蔽和缓蚀、钝化的复合作用保护,使用时间与锌消耗量呈抛物线关系。因此,其抗蚀寿命明显长于热喷涂锌并且可以抗PH值为5.5-9.5范围的化学腐蚀,适应酸雨环境。
表2与富锌涂料使用寿命对比
涂料种类
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环氧富锌
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溶剂型无机富锌
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ZM99-01涂料
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海洋大气条件下使用寿命(年)
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3-5
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12-15
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20以上
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根据美国NACE标准PR-01-76(1983)修正版ItenNo.53105对ZM99-01无机聚合物防腐涂料涂层进行抗腐蚀性能评定,结果,顺利通过了4000h盐雾试验和4000h湿热试验的考验。涂层具有卓越的耐候性,抗老化、抗辐射、耐磨、耐冲击,耐高温(400℃)、低温(-60℃),导电性稳定;其电阻率可满足防静电要求,又能保证涂层的长寿命。
2、安全环保:涂料组成物以水为溶剂,有机挥发物(VOC)含量为0,不含铅、铬、镉等有毒化合物,100%满足环境保护和职工安全与保健要求,涂料无闪点,在运输使用过程中无燃烧、爆炸危险。
3、涂层与基体结合力强:涂料组成物中含有羟基(-OH),金属基体提供正离子,能形成化学键结合,在涂料中的偶联剂帮助下,甚至实现共价链的结合。在空间网状结构维系下,涂料组合物中含有的金属、金属氧化物纳米材料和稀土氧化物超微粉体,帮助涂层形成一个致密的界面过渡层,使其综合热力学性质与基体相匹配。
3、涂层与基体结合力强:涂料组成物中含有羟基(-OH),金属基体提供正离子,能形成化学键结合,在涂料中的偶联剂帮助下,甚至实现共价链的结合。在空间网状结构维系下,涂料组合物中含有的金属、金属氧化物纳米材料和稀土氧化物超微粉体,帮助涂层形成一个致密的界面过渡层,使其综合热力学性质与基体相匹配。
4、复合功能:
耐高温
导静电
防止海生物附着
优良的阴极保护性
5、施工简便:真正实现无机涂料的常温自固化,当环境温度25℃,相对湿度小于85%时,表干15min,实干2h,可保证高效率施工。可实现优异的抗盐雾,耐老化单层涂装体系,单层的ZM99-01涂层,适用于十分恶劣的环境,包括长年浸入海水中。涂层具有自我修补性,外力造成的局部划痕仍可受到保护。涂层不受切割及焊接损伤,带涂层焊接不影响焊接质量。
ZM99-01无机防腐涂料防腐机理
ZM99-01无机聚合物防腐涂料涂层直接与钢结构表面结合,可以起到:
阴极保护作用:涂层内锌电离所形成的电子,可以迁移到钢基体,对所暴露的钢表面区域,起到阴极保护作用;
自愈作用:涂层在环境作用下的反应产物碳酸锌、氢氧化锌、氧化锌比反应前有更大的体积,它可以在表面上或孔隙内形成,起到了封孔和密封表面的作用。一些小的漏涂斑块、针孔、划伤或疤痕,会由于锌的反应产物的形成而愈合;
屏蔽作用:完整的ZM99-01无机聚合物防腐涂料涂层,由于层片状锌粉和层状无机填料的迷宫效应,可以防止腐蚀介质接触到钢铁表面,避免钢铁腐蚀的发生。因此,ZM99-01涂层具有耐环境侵蚀性能,对钢铁表面具有防腐蚀保护能力。