彩涂產(chǎn)品防腐蝕機理

彩涂腐蝕表現(xiàn)形態(tài)

建筑用彩涂產(chǎn)品的防腐蝕是鍍層、預(yù)處理膜和涂層（底漆、面漆和背面漆）的組合作用，這種組合直接影響其使用壽命。從彩涂涂層的防腐蝕機理看，有機涂層是一種隔離性的物質(zhì)，它將基板與腐蝕介質(zhì)隔離開來，以達到防腐的目的。但從微觀的角度，涂層存在很多針kong，針kong是漆膜表面上類似毛孔狀的缺陷，它是陷入濕膜中的空氣逸出造成的，原因可能是濕膜表層黏度和氣泡的表面張力過大。這種針kong有的深入到基板，有的則很淺（在涂層表面），針kong的大小足以使外界的腐蝕介質(zhì)滲透到基體（如水、氧氣、氯離子等），在一定的相對濕度下，產(chǎn)生絲狀腐蝕現(xiàn)象（Filiform Corrosion）。而在基體處腐蝕后產(chǎn)生的腐蝕介質(zhì)又使體積增大，導致整體漆膜鼓起。針kong和鍍層厚度成反比，涂層越厚，針kong越少。因此，如果采用冷軋基板進行彩涂，由于鐵的腐蝕產(chǎn)物疏松易吸潮，并沒有二次保護作用，所以其腐蝕速度很快。如果采用相當厚度的鍍鋅基板的話，它可以起到“防火墻”的作用，很大提高了產(chǎn)品的耐腐蝕性能。當然，涂層表面不只有針kong現(xiàn)象，普遍存在的還有加工劃傷和輥壓成型比較嚴重部位的漆膜的開裂等，這些部分都是優(yōu)先腐蝕的。

漆膜經(jīng)常發(fā)生的破壞形式是鼓泡，其產(chǎn)生原因很多，漆膜吸水后會使體積脹大，如在漆膜-基材界面處產(chǎn)生的應(yīng)力大于附著力，則有氣泡產(chǎn)生。漆膜產(chǎn)生鼓泡的主要原因是壓誠小，介質(zhì)的度空氣接觸時附者力的降低，外部液體介質(zhì)的滲透壓將影響介質(zhì)滲入涂層的速度。滲透壓越小，介質(zhì)的滲入速度和診人量越大，在氣泡形成時。若外部液體的滲透壓小于泡內(nèi)溶液的滲透壓則繼續(xù)滲入，氣泡長大；若外區(qū)滲透壓大于內(nèi)部漆透壓則不會有涉人，就不會形成氣泡。形成氣泡的極限滲透壓和涂料種類、厚度有關(guān)。漆膜的水游性物質(zhì)對氣泡有促進作用，殘余溶劑也有影響，極性溶劑容易產(chǎn)生氣泡，一旦腐蝕介所滲透到膜下，這種腐蝕將加劇。如圖3-3所示，不同涂層厚度對耐蝕性影響，試驗結(jié)果說明涂層厚度在20μm以上時，其防胸效果相對比較穩(wěn)定。

寶鋼彩涂鋼板鍍層的表面質(zhì)量和預(yù)處理的影響

表面質(zhì)量（如鍍層純凈度和表面質(zhì)量）等會影響到彩涂后的涂層質(zhì)量，并導致表面有鋅渣或鋅不同診層厚度下的鹽霧試臉結(jié)果粒突起的部分涂層厚度不足或疏松，優(yōu)先進行腐蝕。另外，如果熱鍍鋅產(chǎn)品存放時間久而不進行彩涂的話，其穩(wěn)定性和附著力會受到一定程度的影響，終影響到產(chǎn)品的耐腐蝕性，一般情況下不能超過10天，梅雨季節(jié)則更少。

在同樣的基板條件下，預(yù)處理質(zhì)量對腐蝕的影響程度較大。外購或長時間存放的熱鍍鋅板為防止其產(chǎn)生白銹需要在生產(chǎn)后進行涂油，彩涂生產(chǎn)時必須將油脂去除，脫脂不凈將會影響到涂層的附著力，產(chǎn)生大量的涂層脫落（大片）。經(jīng)脫脂后的預(yù)處理有很多種，如金屬氧化物處理、磷酸鹽處理、鉻酸鹽處理、草酸鹽處理以及陽極氧化處理等。在彩涂前處理中多采用復(fù)合金屬氧化物處理以及磷酸鹽處理。磷酸鹽處理的耐腐地性能稍好些。有研究表明，在鍍鋅基板的彩色涂層的鹽霧試驗中，預(yù)處理質(zhì)量的貢獻率至少為60％。

底漆的影響

由于金屬腐蝕，陰極呈堿性，耐堿性差的涂層，一般含有酯鍵的涂層，如聚酯、醇酸等，在堿性條件下，易皂化，其耐蝕性也差，因此環(huán)氧樹脂涂料不含酯鍵而耐蝕性較好，聚氨酯次之，聚酯底漆易皂化而較低；涂層透過性（透氧、透水性）影響耐蝕性，較高的玻璃化溫度（Tg）和交聯(lián)密度，其防透過性較好。環(huán)氧底漆一般（Tg）和交聯(lián)密度較高，耐蝕性比聚酯的好；良好的對底材濕附著力，漆膜透水后，不會發(fā)生脫附，使耐腐蝕性提高，一般漆膜中含有羥基、羧基、氨酯鍵等極性基團，提高對底材的附著力。如環(huán)氧、聚氨酯較聚酯底漆對底材濕附著力有明顯提高。底漆中需含有緩蝕顏料，如鉻酸鹽顏料，使陽極鈍化，提高耐蝕性，目前卷鋼底漆中普遍含有該顏料，市場中個別涂料企業(yè)為使面漆涂薄，將底漆與面漆顏色一致，導致耐蝕性下降。

面漆的影響

面漆的作用：遮蔽太陽光，防止紫外線對涂層的破壞；裝飾美觀或特殊的功能；面漆需達到規(guī)定的膜厚，以得到致密的屏蔽涂膜，降低透水、透氧性，防止涂層腐蝕，就同品種漆膜而言，漆膜厚度是影響腐蝕的關(guān)鍵因素，彩涂板國標規(guī)定，彩涂板正面涂層的厚度應(yīng)不小于20μm。

目前用于卷材涂層的主要品種有聚酯-氨基、聚酯聚氨酯、硅改性聚酯、丙烯酸樹脂、PVC溶膠、PVDF等。

聚酯-氨基體系由于其綜合性能較平衡，原材料易得且價格適中，大量用于卷材面漆。由于涂層含有大量的酯鍵，易在堿性和酸性條件下水解，故其耐蝕性一般。

蝕性接近環(huán)氧體系。

聚酯-聚氨酯體系其柔韌性明顯優(yōu)于普通聚酯面漆，且結(jié)構(gòu)中的氨酯鍵形成分子間的氫鍵，使耐腐硅改性聚酯涂料是在聚酯結(jié)構(gòu)中引入硅氧鍵，硅氧鍵鍵能達到443.5kI／mol，次于氟碳鍵，比聚酯涂料的耐熱性和耐腐蝕性好。