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金属腐蚀防护有机涂料的研究进展

浏览次数: 日期:2016年5月19日 17:00
1 金属的腐蚀和防护
       金属材料是人类进步发展证据,它从各方面为人来带来了巨大的贡献。但是由于金属腐蚀问题同样也给社会带来了巨大的经济损失。一般控制金属腐蚀的主要方法有:(1)在利用金属材料时根据具体的环境情况来选择金属的材质,不断的研发耐腐蚀的金属合金;(2)可以在金属材料的表面加保护层,与腐蚀环境隔离,或者对金属表面改变性质;(3)在环境中加入缓蚀剂,减缓腐蚀的速度;(4)运用电化学方法来保护金属材料。在金属腐蚀防护的方法中最常用的就是在金属表面加保护层和改变表面性质,加保护层一般就是加有机涂层和镀合金层,而对金属表面改性就是对金属表面进行处理,形成一层转化膜。有机涂层的防护的有效性很大程度上取决于有机涂料本身的性能,近年来我国也对新型的有机涂料进行研究,力求研究出具有屏蔽、缓蚀作用强大的有机涂料。
2 有机防腐涂料的研究进展
       作为绿色无害的工业涂料,有机防腐涂料应该具备以下基本特质,其一具有较高的耐腐蚀性,也就是说有机涂层不管是在物理环境还是化学环境的腐蚀介质中都具有稳定的性能,不容易被溶解、破坏或分解;其二,有机涂层本身的透气性、渗水性要极小,这样才能够有效的使金属材料隔离水和氧气,避免金属快速腐蚀;其三,有机涂层的附着能力要强,坚固有力的附着在金属材料上;其四,涂层具备一定的机械承受力,因为金属材料在外界环境中避免不了会受到外界压力或应力,有较好的机械强度能够避免涂层受到破坏。
       在现阶段,常用的有机防腐涂料在低温和腐蚀介质中都具有很好的防腐保护作用,常用的有机防腐材料包括酚醛树脂防腐涂料、聚氨酯防腐涂料和乙烯树脂防腐涂料,然而在高温、强腐蚀介质的条件下就需要更加高性能的有机涂料,具有较高热稳定性、耐酸耐碱、耐腐蚀的新型有机涂料。
2.1 新型氟树脂防腐涂料
       氟树脂的分子结构中含有非常稳定的C-F键,其键能高、极化率小。一般氟树脂的有机涂料在化学方面具有很高的惰性,具有耐酸性、碱性,耐高温的稳定性质,而且在物理方面也具有良好的绝缘性,表面张力较小,憎水憎油等特性。
       最早被发现的氟树脂类涂料是聚四氟乙烯,它具备以上特性得同时,还具备较高的化学惰性以及耐高温,但是其缺点就是不容易与有机溶剂相融合,加工成涂料的可能性比较低,这样应用就具有了局限性。可溶性聚四氟乙烯树脂虽然能够加工成有机涂料,且性能比较好但是价格非常昂贵。聚偏氟乙烯树脂的耐腐蚀性很好,应用在建筑业比较广泛,常在外墙和铝材表面涂层,可以形成20年的保护涂层。
       现在研究的新型氟树脂,加入了其他一些具有特殊性质的官能团,不仅具备了氟树脂的基本特性,还因为其他官能团的加入弥补了氟树脂的缺点,新型氟树脂的高性能使其在有机涂料中得到了越来越广泛的应用。
2.2 聚苯硫醚防腐涂料
       由美国研发的聚苯硫醚(PPS)树脂分子结构中是由苯环结构和硫键和而成的,其具备的基本特性是热稳定性高;耐酸耐碱耐盐,具有较高耐腐蚀性;粘合性较高;抗压抗冲击力强;较高的机械强度。
       国内学者周学杰等人未解决设备的腐蚀问题,特地在化工、机械行业的高温、严酷等条件下采取了优异的PPS树脂作为金属表面的涂敷层,应用结果表明该材料具备良好的抗腐蚀作用;管从胜等人利用具备优异性能的氟树脂聚苯硫醚树脂混合制备的涂敷层,探讨了涂敷层的复合材料和制备工艺以及涂敷层性能,结果表明复合材料涂敷层的耐腐蚀等各项性能相比都获得了明显的提高。
2.3 氯化聚醚防腐涂料
       氯化聚醚的结构式中其主键是稳定的醚键和C-C键组成,同时由于在氯化醚的分子中不存在活性的官能团,所以氯化聚醚树脂具备了良好的耐热性和防腐蚀性能,使得该防涂材料能够在高度120摄氏度的环境中长期使用,而且对大多数的酸碱盐以及其他溶剂都具有良好的耐腐蚀性能。另外,氯化聚醚树脂的分解温度和熔点温度有着较大差距,这给粉末涂料的涂装带来了极大的便利,但又因为其玻璃化温度比较低,所以该材料的使用温度比较窄。
2.4 其他新型的有机防腐涂料
       其他新型有机防腐涂料主要有:聚酰亚胺防腐涂料、氯化聚丙烯防腐涂料、有机硅树脂防腐涂料等。玻璃鳞片防腐涂料是一种由无机材料玻璃鳞片和有机高分子材料复合而成的新型材料,在近几年也得到了越来越多的关注。玻璃鳞片防腐涂料是采用了一种具备良好的化学惰性、高耐热、无磁性的玻璃薄片,使得该防腐材料具有了一系列独特的防护性能。目前国内主要应用的玻璃鳞片防腐材料主要有氯磺化聚乙烯防腐涂料和环氧玻璃鳞片防腐材料两大类。

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