什么是水性無機富鋅底漆
一、水性無機富鋅底漆
水性無機富鋅底漆是一種以高模數(shù)硅酸鹽水溶液為粘結(jié)劑,以超細高活性鋅粉作為主要防銹顏料的雙組份水性常溫固化防腐涂料。其中的硅酸鹽水溶液,主要指硅酸鈉,硅酸鉀,硅酸鋰等。
二、附著機理和成膜原理
水性無機富鋅底漆的反應(yīng)機理,硅酸鹽水溶液中的活性硅酸與漆膜中的活性鋅粉和噴砂鋼結(jié)構(gòu)表面的活性鐵原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成一種Zn-SiO4 2- -Fe的絡(luò)合結(jié)構(gòu),漆膜通過化學(xué)鍵附著在鋼結(jié)構(gòu)表面,具有極佳的附著力。即使磕碰后,漆膜也不會大面積翹皮或脫開,而只是磕碰處出現(xiàn)凹坑,凹坑處上面也有漆膜保護基層不易生銹。
水性無機富鋅底漆的漆膜在干燥過程中,鋅粉和鋼基層通過硅酸鹽結(jié)構(gòu)連接起來,形成了一個整體。當(dāng)涂料涂到鋼結(jié)構(gòu)基材表面時,鋅粉顆粒之間,鋼基材與鋅粉之間都保持金屬的直接接觸,通過硅氧鍵與鋅粉和基材的反應(yīng),使漆膜與基材能夠緊密結(jié)合。在此狀態(tài)下,如果水分侵入漆膜內(nèi)部,就形成了一個由鋅粉和鐵組成的電池,由于鋅的電位比鐵低,鋅粉作為陽極保護了作為陰極的鐵,使鋼結(jié)構(gòu)基材不會生銹,鋅粉在此過程中會生銹,產(chǎn)生白銹,即所謂陰極保護作用。
漆膜實干(常溫2小時)后,漆膜中的鋅粉就會繼續(xù)與空氣中的H2O,CO2,O2,SO2以及其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),即所謂的后固化,后固化過程會生成如氧化鋅,氫氧化鋅,堿式碳酸鋅鋅,硫酸鋅等腐蝕產(chǎn)物。后固化過程持續(xù)時間很長,隨著反應(yīng)過程的持續(xù),這些腐蝕產(chǎn)物逐漸堆積在漆膜里鋅粉之間的間隙里,提高了漆膜的致密性和內(nèi)聚強度,增強了漆膜的抗?jié)B屏蔽性能。同時,腐蝕填充物也會降低漆膜的電導(dǎo)率,使電化學(xué)反應(yīng)的電流強度降低,從而鋅粉的消耗速率會大大降低,因而漆膜的耐久性極大增強。這個反應(yīng)過程,持續(xù)時間通常幾周到幾個月,甚至更長的時間。
三、水性無機富鋅底漆性能
1、零VOC
水性無機富鋅底漆的配方中不含有任何有機成分,不含有任何溶劑,是完全純粹的水性涂料,VOC含量為零。施工過程中沒有易燃易爆的危險,工人只需要佩戴防塵口罩即可保證健康,直接用清水稀釋和清洗設(shè)備,清洗后的水,只有弱堿性,可以做簡單沉淀后直排,對環(huán)境無害。國家正在推廣涂料水性化戰(zhàn)略,水性無機富鋅底漆的環(huán)保性和施工安全性,是其最大的特色。
2、超長耐久性
水性無機富鋅底漆噴涂后會形成一道純無機涂層,因此完全不受陽光、紫外線、雨、露、細菌、藻類或溫度等因素的影響,即使經(jīng)過多年的風(fēng)吹日曬,也不會老化變質(zhì),厚度也不會減薄。而且暴露時間越長,漆膜因后后固化程度加深,致密性會越來越高,漆膜與基層的附著力(內(nèi)聚力)的測試結(jié)果比初始時高很多。
3、耐高溫
水性無機富鋅底漆在未涂面漆的情況下,長期耐熱溫度高達400℃。鋅粉的熔點在419.6℃,但漆膜在超過該溫度時,鋅粉并不會融化,因為鋅粉比無機硅酸鹽結(jié)構(gòu)固定了,因此鋅粉顆粒軟化時并不能流動,加熱到1200℃以上都不受影響。只是在超過400度以上的高溫環(huán)境下,單層的水性無機富鋅底漆漆膜的氧化和碳化速率會大大加快,鋅粉損耗會加快。如果在底漆表面涂覆1~2道耐溫600度的有機硅鋁粉漆,隔絕無機富鋅涂層與空氣接觸,涂層的長期耐溫可達540度。
另外,水性無機富鋅底漆抗冷熱沖擊性非常好,驟冷驟熱多次,漆膜均無明顯變化。比如用噴燈將噴涂水性無機富鋅底漆的試板燒紅,然后將其投入冷水中,取出試板繼續(xù)循環(huán)測試多次,漆膜均無明顯變化。
4、陰極保護性
從前面的成膜機理可以發(fā)現(xiàn),水性無機富鋅底漆的陰極保護性是極其優(yōu)異的。實驗表明,水性無機富鋅底漆按照美國軍DOD-P-24648,該標(biāo)準主要適用于暴露在海面、高濕、海水及大氣環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu)外表面的含鋅底漆,其中,陰極保護性能規(guī)定時間為30天。將帶有裸露金屬的試板浸入3%的中性鹽水中,1/3的試板在液面以上。在整個試驗過程中通過添加蒸餾水來保證液面高度恒定。
跟同樣具有陰極保護作用的金屬鋅涂層(電鍍鋅,熱浸鍍鋅等)相比,水性無機富鋅底漆還有其特點。水性無機富鋅涂層里的鋅粉是被無機硅酸鹽粘結(jié)劑包圍和分割的,這樣就減弱了他的化學(xué)反應(yīng)和導(dǎo)電能力。實驗表明,無機富鋅和金屬鋅層的陰極保護電位相同,但是無機富鋅的電流強度明顯低于金屬鋅層,這表明金屬鋅層比無機富鋅具有更高的化學(xué)活性,所以會消耗更快。
5、導(dǎo)靜電
水性無機富鋅底漆的漆膜電導(dǎo)率一般在10-5~10-7之間,可導(dǎo)靜電,所以非常適合用于中性溶劑儲罐內(nèi)壁,不僅防腐性能優(yōu)異,而且能導(dǎo)靜電,滿足對儲罐安全性的要求。
6、耐溶劑性
水性無機富鋅涂層是完全的無機物,因此,即使是溶解性很強的有機物,如芳香烴,酮類,脂類,烴的氯化物等有機溶劑也不會將其溶解。他們也不受汽柴油,潤滑油,航空煤油和其他石油產(chǎn)品的影響。
7、耐火
水性無機富鋅涂層屬于無機物,不會燃燒,即使暴露在火焰中也不會燃燒。涂有水性無機富鋅底漆的鋼板在用氧炔焰切割時,漆膜也不會燃燒。
8、焊接性
國外做過了水性無機富鋅涂層對焊接和焊接工人影響的實驗,證實無機鋅涂層能被焊接而對基體沒有強度的減小,不論對于施工前的底漆,還是整個厚度(75微米)的無機鋅涂層和沒有涂層是的焊接是一樣的。
9、耐磨損性
水性無機富鋅底漆的鉛筆硬度可達到5H以上,另外由于漆膜與基材是化學(xué)鍵結(jié)合,附著力非常好,因此噴涂水性無機富鋅底漆的構(gòu)件磕碰后,會出現(xiàn)凹坑,而漆膜不會剝落。
四、水性無機富鋅底漆施工工藝
噴砂前應(yīng)先檢查鋼結(jié)構(gòu)表面是否有油污等污染物,如有必須先清除洗凈,等干燥后方可噴砂。鋼表面經(jīng)噴砂或拋丸后的表面清潔度等級必須達到GB 8923規(guī)定的Sa 2.5級或以上,表面粗糙度Rz30~75微米。為防止鋼材生銹,一般應(yīng)在噴砂后4小時內(nèi)涂裝底漆,潮濕或工業(yè)大氣環(huán)境下,應(yīng)在2小時內(nèi)噴涂完畢,晴天或濕度不大的條件下,最長不超過8小時。
施工方式:水性無機富鋅底漆采用空氣噴涂和高壓無氣噴涂
環(huán)境要求:涂裝環(huán)境溫度要求在5℃-35℃范圍內(nèi)為宜,環(huán)境空氣相對濕度應(yīng)小于85%?;谋砻鏈囟鹊停崮げ灰赘稍?;溫度過低,漆膜容易結(jié)冰,結(jié)冰后必須噴砂后重涂。