防銹涂料要求全面解讀

1、前言

　　鋼鐵制品的腐蝕不僅造成巨大的經濟損失，同時也給人們的生命財產帶來嚴重的安全隱患。對鋼鐵制品進行防腐處理是必不可少的工序。在眾多的防腐蝕技術中，利用涂層防止金屬腐蝕是一種最常用的方法，其中環氧富鋅底漆以其優異的防腐性能得到廣泛應用。為確保環氧富鋅底漆發揮優異的防腐蝕性能，其鋅粉含量占干膜質量比一般不低于77%，但是研究表明富鋅底漆中只有25%的鋅粉在陰極保護中起作用，其它鋅粉基本屬于浪費。提高鋅粉的利用率，降低富鋅底漆生產成本的同時又不減弱其防腐蝕性能就顯得極為重要。

　　磷鐵粉是一種新型無毒無公害的環保型功能性顏料及填充料。它是一種無毒、無臭、無異味、不燃不爆、灰黑色、超微細粉末，細度一般在500-1200目。磷鐵粉具有優異的防腐蝕性、導電性、導熱性，廣泛應用于無機富鋅防銹涂料的生產中。磷鐵粉在富鋅防銹涂料中作補充之用，可替代20%-80%的鋅粉，能與金屬鋅粉一起疊加作用，達到更好的防腐性能。用磷鐵粉和鋅粉搭配使用制成的防腐涂料廣泛用于汽車、船舶、碼頭的鋼結構防腐。它不但可以取代部分鋅粉以降低成本，還能避免或降低富鋅涂料在進行電焊、切割等熱加工時，容易釋放出大量的氧化鋅煙塵的幾率。

　　磷鐵粉防腐作用機理大致為：P2O5對Fe3 離子和各種金屬離子有更強的螯合力，在被涂物表面形成致密的鈍化膜，對鋼鐵以及輕金屬等的腐蝕具有極強的抑制作用。

　　但是磷鐵粉由于表面極性吸附的原因，在涂料中分散困難。因此在涂料生產過程中容易團聚、粘度大、難以快速分散，涂料儲存過程中容易沉降，這就造成涂料生產困難和使用困難。要充分發揮磷鐵粉的防腐性能，就必須對磷鐵粉進行表面改性處理，以盡可能地提高其分散性能。

　　2.磷鐵粉的油分散性

　　2.1.定義

　　磷鐵粉分散性是指磷鐵粉在應用的樹脂體系中能夠分散開來并穩定存在的能力。它包括：潤濕分散性和分散穩定性。

　　潤濕分散性表征磷鐵粉在機械外力存在的情況下，能夠在樹脂體系中分散開來的難易程度。

　　分散穩定性表征磷鐵粉在無機械外力存在時，磷鐵粉在樹脂體系中保持分散狀態的難易程度。

　　2.2.磷鐵粉油分散性的影響因素

　　2.2.1潤濕分散性

　　磷鐵粉的潤濕分散性主要受分子間作用力、極性吸附、顆粒細度、顆粒形狀、吸油量等因素影響。

　　分子間作用力：范德華力

　　極性吸附：極性基團（如羥基）所致

　　顆粒細度：粒徑越小，分散性越好

　　顆粒形狀：顆粒呈球形，有助于分散

　　吸油量：吸油量低，有助于分散（體系粘度低，易潤濕分散）。

　　2.2.2分散穩定性

　　磷鐵粉的分散穩定性主要受磷鐵粉表面有機包膜劑與應用樹脂之間的相容性所影響。要提高分散穩定性，良好的潤濕分散性是前提。

　　相容性：相似相容或通過化學鍵鏈接，將磷鐵粉與樹脂連接在一起。

　　3.提高防銹涂料用磷鐵粉的油分散性的解決辦法

　　用于防銹涂料的磷鐵粉，其粒徑一般為500-1200目左右。這種細小顆粒具有極大的比表面積和吉布斯自由能，處于熱力學不穩定的狀態。當把磷鐵粉加入到防銹涂料體系時，由于相鄰粒子間的極性吸附和范德華力的作用，粒子有相互靠近，降低總比表面積和表面自由能的趨勢，從而使磷鐵粉顆粒從高度分散體向團聚體轉化。對于未進行表面有機改性處理的磷鐵粉，在與樹脂一起磨漿時，磷鐵粉很難分散，即使在高速攪拌時能分散開，一旦攪拌終止，它又會慢慢變成多聚體，防銹涂料行業稱之為“顏料返粗”。

　　為了提高磷鐵粉的分散穩定性，必須消除或削弱其表面極性和降低其表面自由能，提高磷鐵粉與樹脂的相容性。因此，建議采用具有較低自由能和易于擴展潤濕的非離子性的硅醇類有機處理劑進行表面改性處理。這類有機處理劑一般含有長鏈脂肪鏈，可提高磷鐵粉與樹脂的相容性（最好選擇分子結構與應用樹脂相同或相似的有機處理劑），降低磷鐵粉的表面張力以縮短磨漿時間；同時它還可以屏蔽磷鐵粉表面的極性基團（如羥基），在磷鐵粉表面生成位阻官能團，阻止磷鐵粉顆粒相互靠近，增加團聚的難度，從而達到穩定分散的目的，防止“填料返粗”。

　　根據前述的防銹涂料要求，我們推薦使用PT-703粉體改性劑作為防銹涂料的有機包膜材料，它是純有機硅材料生產，主要成分是硅烷預聚物和烷烴改性聚硅氧烷和少量硅醇聚合物，不含有任何傳統有機物成分，具有耐溫性好、潤濕快、分散快等優點。它是專門針對防銹涂料用磷鐵粉的特殊要求而開發的最新粉體改性劑。

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