金屬防腐涂層對腐蝕介質的穩定性機理分析
防腐涂層對(dui)腐蝕介(jie)質的(de)穩定性是(shi)指化學上(shang)既不被介(jie)質分解(jie),也不與介(jie)質發生(sheng)有害的(de)反應;物理上(shang)不被介(jie)質溶(rong)解(jie)或溶(rong)脹。
大多(duo)數防腐(fu)蝕(shi)(shi)涂層(ceng)只用于中性至(zhi)微堿性的(de)含水介(jie)(jie)質和極性較低的(de)有機溶劑(ji)中。經過加強和加厚的(de)涂層(ceng)體(ti)系(xi),也(ye)有能長期耐強腐(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)(jie)質作用的(de)。
一 水(shui)
水是最(zui)常遇到的(de)(de)腐蝕介(jie)質(zhi),除了其(qi)本身對于高聚物有(you)水解和(he)滲透破(po)壞作(zuo)(zuo)用(yong),還與存在的(de)(de)其(qi)他物質(zhi)起協同破(po)壞作(zuo)(zuo)用(yong)。
水對涂層的(de)(de)滲透認為是(shi)通(tong)過(guo)吸附、溶解、擴散、毛(mao)細管吸引(yin)的(de)(de)過(guo)程。
吸附和溶(rong)解(jie)與作為漆基(ji)的(de)高(gao)聚(ju)物(wu)中(zhong)所含(han)的(de)極(ji)性(xing)(xing)基(ji)團和可溶(rong)性(xing)(xing)成分(fen)有關;擴(kuo)散和毛細管吸引(yin)與聚(ju)合物(wu)鏈節(jie)的(de)活動(dong)性(xing)(xing)、涂層的(de)孔(kong)(kong)度(du)以及浸(jin)出孔(kong)(kong)度(du)有關。
可溶(rong)(rong)性(xing)成(cheng)分包(bao)括(kuo)小分子單(dan)體(ti)、滯留溶(rong)(rong)劑、外來污染物(wu)以(yi)及(ji)高(gao)聚物(wu)的(de)降解物(wu)。涂(tu)層(ceng)的(de)孔(kong)度包(bao)括(kuo)涂(tu)層(ceng)的(de)針孔(kong)以(yi)及(ji)高(gao)聚物(wu)分子之(zhi)間和大分子內(nei)部存在的(de)氣孔(kong)。其中,針孔(kong)來自不理想施(shi)工,而氣孔(kong)決定于(yu)高(gao)聚物(wu)的(de)分子結構、交(jiao)聯密度和排列狀態等,是(shi)涂(tu)層(ceng)固(gu)有的(de)。
因此,涂層的滲透不可能(neng)絕對的避免。
提(ti)高涂(tu)層對水介質的抗滲透(tou)性,除了高聚物類型(xing)的選(xuan)擇、減(jian)少(shao)極性物質的含量、提(ti)升涂(tu)裝(zhuang)質量外(wai),顏(yan)料(liao)的應(ying)用也有很大影響。
顏料的品種、用(yong)量、分散度和(he)粒子(zi)的幾何形狀都會對漆膜的抗水(shui)滲(shen)透性有(you)很大影響。
當(dang)涂層(ceng)中(zhong)顏料少于(yu)臨界(jie)顏料體積(ji)濃度(CPVC)時,水通過顏料粒子(zi)之間(jian)的基料滲(shen)透;大(da)于(yu)此濃度時,便會更快的通過顏料粒子(zi)之間(jian)的空(kong)隙擴(kuo)散。
惰性(xing)的(de)片狀顏料在涂層中起著擋板的(de)作用,可(ke)以(yi)延緩水分對漆膜的(de)滲透(tou)。
二 酸(suan)
無機(ji)酸對涂(tu)(tu)層(ceng)的作用主要(yao)是(shi)使(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)中高聚物的某些極性基團水解,在(zai)雙鍵處發生加(jia)成(cheng)反應和異(yi)構(gou)化(hua),還能溶解和分解涂(tu)(tu)層(ceng)中的顏料和添加(jia)劑,最(zui)終使(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)失去保護作用。
有(you)機酸由于對(dui)高聚物還有(you)溶(rong)脹和溶(rong)解作(zuo)用而(er)加速有(you)害反應的進行(xing),使侵(qin)蝕作(zuo)用更為強烈。
三 堿(jian)
堿溶液的作用主要是水解,并與(yu)高聚物中的酸性基團成(cheng)鹽,使涂層更加親水,甚(shen)至泡脹軟化。
四 鹽(yan)
鹽溶液的破壞在于增大了(le)離(li)(li)(li)子濃度,而離(li)(li)(li)子的滲透(tou)引起涂層電阻下(xia)(xia)降,有些離(li)(li)(li)子——如氯離(li)(li)(li)子和硫酸根離(li)(li)(li)子,還會在漆膜底部干擾緩蝕(shi)顏料的作用,促(cu)進涂層下(xia)(xia)金屬腐蝕(shi)。
從耐(nai)腐蝕介質的穩(wen)定性來看,碳(tan)鏈(lian)高(gao)(gao)聚(ju)物比(bi)雜鏈(lian)高(gao)(gao)聚(ju)物要好(hao)(hao);碳(tan)鏈(lian)上的氫原子被氟、氯原子取代(如氟樹(shu)脂)更好(hao)(hao);飽和度高(gao)(gao)、極性小的比(bi)含有雙鍵(jian)的極性基(ji)團多的要好(hao)(hao)。