防止或減少涂層腐蝕的腐蝕過(guò)程和方法
僅鋼鐵的腐蝕在全球范圍內(nèi)就是一個(gè)價(jià)值數(shù)萬(wàn)億美元的問(wèn)題。經(jīng)濟(jì)損失不是腐蝕的唯一后果;建筑物和橋梁的結(jié)構(gòu)破壞可能是致命的。
一、通過(guò)涂層控制腐蝕
當(dāng)物體易于氧化時(shí),最常見(jiàn)的腐蝕控制方法之一是使用保護(hù)性防腐涂層??梢允褂貌煌臋C(jī)制來(lái)防止腐蝕,但是在大多數(shù)保護(hù)涂層中使用兩種方法。這些方法是阻擋層形成和破壞電化學(xué)腐蝕電池。通常將兩種機(jī)制組合在單個(gè)涂層中以增加耐腐蝕性。
二、阻隔涂層
中斷電化學(xué)電池的一種方法是產(chǎn)生屏障。通常,這是對(duì)水分和/或氧氣的屏障,防止形成可行的電化學(xué)電池。這可以通過(guò)使用由高度結(jié)晶的聚合物粘合劑制成的涂層來(lái)實(shí)現(xiàn),該涂層防止這些組分通過(guò)薄膜擴(kuò)散到基材上。層狀(板狀)顏料的摻入還可以形成對(duì)氧和水的屏障,中斷電子的流動(dòng)并防止腐蝕進(jìn)行。
用于阻隔涂層的兩種眾所周知類(lèi)型的聚合物粘合劑是環(huán)氧樹(shù)脂和鹵化共聚物。這些系統(tǒng)形成對(duì)水,水蒸氣和氧氣的傳輸具有高抵抗力的薄膜。防止水到達(dá)表面防止形成導(dǎo)電電解質(zhì)路徑,其中電子從陽(yáng)極流到陰極。
如果氧氣不能到達(dá)金屬表面,則沒(méi)有來(lái)自金屬的電子的受體(陰極),腐蝕不能進(jìn)行。
層狀顏料還可防止水和氧氣移動(dòng)到金屬表面。這些板狀顏料 - 如云母和滑石 - 形成各種“迷宮”。即使聚合物膜允許氧氣和水滲透,通向表面的間接路徑也更長(zhǎng)。如果不停止,腐蝕過(guò)程會(huì)減慢,并保持表面。
涂層的阻隔性能還取決于其他因素,例如膜厚度。通常,只要其他性能(即粘合性)不受影響,較厚的屏障在防腐方面表現(xiàn)更好。
三、防腐涂料
雖然阻隔涂層在物理上保護(hù)金屬表面,但腐蝕抑制涂層通過(guò)化學(xué)機(jī)制保護(hù)表面。金屬具有較高的電化學(xué)活性并且將氧化而不是基質(zhì)或顏料,這可能中斷電化學(xué)過(guò)程。因此,金屬可用作腐蝕抑制涂層的組分。
當(dāng)選擇得好并正確地應(yīng)用于適當(dāng)制備的基材時(shí),防腐涂料可以在保存金屬物體方面提供多年的服務(wù)。