水性無(wú)機(jī)富鋅與環(huán)氧富鋅的對(duì)比
一、水性無(wú)機(jī)富鋅
水性無(wú)機(jī)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(xì)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、水性無(wú)機(jī)富鋅與環(huán)氧富鋅的對(duì)比
1)屬性對(duì)比
水性無(wú)機(jī)富鋅涂料以硅酸鹽為成膜反應(yīng)物與鋅反應(yīng)生成硅酸鋅網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因此可稱為無(wú)機(jī)硅酸鋅涂料,屬綠色環(huán)保型涂料。
環(huán)氧富鋅涂料是以環(huán)氧樹(shù)脂為成膜物并以有機(jī)溶劑為稀釋劑的涂料,屬有機(jī)類涂料。
2 )附著力對(duì)比
水性無(wú)機(jī)富鋅涂料由于硅酸鹽與鋅粉反應(yīng)的同時(shí)還與鋼鐵反應(yīng)形成硅酸鋅鐵絡(luò)合物,因而對(duì)鋼鐵表面形成很強(qiáng)的化學(xué)鍵,從而可抵抗水、海水、有機(jī)物、氯化物等的侵蝕。
環(huán)氧富鋅涂料的附著力靠樹(shù)脂對(duì)鋼鐵表面的粘結(jié)力,屬物理吸附,初始附著力較好,但有機(jī)物的耐候性差,在惡劣環(huán)境下更易老化,從而附著力慢慢降低。
3)耐蝕性能對(duì)比
富鋅涂料的防銹蝕機(jī)理是通過(guò)鋅與鋼鐵基材表面直接接觸,當(dāng)腐蝕介質(zhì)滲入漆膜與鋼鐵界面就會(huì)形成一個(gè)由鋅 - 鋼鐵組成的原電池,因鋅的電化學(xué)活性(標(biāo)準(zhǔn)電極電位為 -0.763 V )較鐵( -0.449 V )活潑,鋅為陽(yáng)極失去電子而犧牲,鐵為陰極得到電子而得到保護(hù),即所謂鋅起到了陰極保護(hù)作用。
因此,無(wú)機(jī)富鋅涂料的耐腐蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于環(huán)氧富鋅涂料。據(jù)(美國(guó))國(guó)家航空航天總暑( NASA )報(bào)告,在各類富鋅涂料中,耐腐蝕性最佳的為水性無(wú)機(jī)富鋅涂料,它在海洋大氣條件下的使用壽命至少為 25 年。
4)耐熱性對(duì)比
工程中各類構(gòu)件經(jīng)涂裝底漆后,下一步組裝時(shí)切割和焊接是主要的加工作業(yè),因此底漆的可切割性和可焊接性,即其耐熱性能十分重要,即在作業(yè)時(shí)漆膜的燒損面積應(yīng)小,一般蔓延應(yīng)在 10- 25 mm 內(nèi),水性無(wú)機(jī)富鋅涂料在形成硬化膜時(shí)以聚硅氧烷( Si — O — Si )相結(jié)合,這種 Si — O 鍵的結(jié)合能為 445.2 kJ/mol ,比形成有機(jī)高分子的 C — C 鍵結(jié)合能( 346.9 kJ/mol )大得多,因而無(wú)機(jī)富鋅涂料比環(huán)氧富鋅涂料具有更強(qiáng)的耐熱性,長(zhǎng)期可耐 400 ℃ ,瞬間 800 ℃ 。顯然在焊接和切割等熱加工時(shí)燒損面積前者比后者要小。
5)導(dǎo)靜電性對(duì)比
一般可用于防止和消除靜電的導(dǎo)電涂料的電阻率為 10 6-10 8 Ω ? cm 。當(dāng)水性無(wú)機(jī)富鋅涂料干膜中鋅含量≥ 74% 時(shí),其電阻率一般為 10 3-10 8 Ω ? cm (符合石油部防靜電標(biāo)準(zhǔn)),遠(yuǎn)低于一般導(dǎo)電涂料,即水性無(wú)機(jī)富鋅涂料消除靜電的性能遠(yuǎn)好于一般導(dǎo)電涂料。據(jù)報(bào)導(dǎo),在各類大型原油儲(chǔ)罐、溶劑儲(chǔ)罐和燃油儲(chǔ)罐中采用無(wú)機(jī)富鋅涂料涂裝成功的實(shí)例已經(jīng)很多。
因有機(jī)物導(dǎo)電性能較差,因此環(huán)氧富鋅的導(dǎo)靜電性不及水性無(wú)機(jī)富鋅涂料
6)環(huán)保安全性對(duì)比
水性無(wú)機(jī)富鋅涂料以水為稀釋劑,零 VOC 排放,無(wú)閃點(diǎn)、不燃、不爆、無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)污染。不但保障了工人的健康和環(huán)境的舒適感,而且無(wú)需采取任何防火措施,大大簡(jiǎn)化了施工條件,既節(jié)省費(fèi)用又提高了效率和安全性。
環(huán)氧富鋅涂料,不但環(huán)氧樹(shù)脂本身為有機(jī)物,并以有機(jī)溶劑,如苯、二甲苯等為稀釋劑,顯然其環(huán)保和安全性無(wú)法與水性無(wú)機(jī)富鋅涂料相比。
7)配套性能對(duì)比
一般來(lái)說(shuō),環(huán)氧富鋅涂料較易與各類面漆配套,水性無(wú)機(jī)富鋅涂料除油性漆和醇酸漆不能配套外,可與目前普遍使用的環(huán)氧、丙烯酸、聚氨酯、乙烯類漆配套,如涂環(huán)氧過(guò)渡層漆則可與更多的面漆配套,且效果更佳。
雖然一般來(lái)說(shuō)水性無(wú)機(jī)富鋅底漆的配套性能不如環(huán)氧富鋅底漆,但目前可配套的面漆品種仍很多,完全能滿足防腐工程的需求。
8)施工性能對(duì)比
a) 基材表面處理
水性無(wú)機(jī)富鋅漆在成膜過(guò)程中與鋼鐵表面形成化學(xué)鍵,因此對(duì)基材表面的處理要求嚴(yán)格,必須達(dá)到 Sa 2.5 級(jí),并使表面有一定的粗糙度,增加表面積,確保鋅粉能同鋼鐵緊密接觸。
環(huán)氧富鋅涂料附著力主要由有機(jī)樹(shù)脂對(duì)基材的物理吸附貢獻(xiàn),因此對(duì)基材表面處理程度可相應(yīng)降至 Sa 2.0 級(jí),但實(shí)際施工中也要求達(dá)到 Sa 2.5 級(jí)。值得指出的是,在重防腐領(lǐng)域, Sa 2.5 級(jí)是普遍采用的級(jí)別,目前噴砂(噴丸)技術(shù)完全可以達(dá)到。
b)施工環(huán)境問(wèn)題
水性無(wú)機(jī)富鋅涂料以水為稀釋劑,只有通過(guò)水分的揮發(fā)才能使?jié)衲ば纬晒杷徜\致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的漆膜,因此這類涂料對(duì)施工環(huán)境,如氣溫、濕度、風(fēng)力等比較敏感,相比之下,環(huán)氧富鋅涂料由于以有機(jī)溶劑為稀釋劑,較少受環(huán)境的影響。
值得提出的是, 夢(mèng)能水性無(wú)機(jī)富鋅涂料已能滿足不同環(huán)境條件下的施工要求。另外,對(duì)自動(dòng)涂裝流水線作業(yè)而言,因基本呈封閉型,大大削減了外部氣候環(huán)境的影響,對(duì)水性無(wú)機(jī)富鋅涂料的施工十分有利。
三、總結(jié)
1 ) 水性無(wú)機(jī)富鋅涂料因其硅酸鹽粘結(jié)劑在與鋅粉反應(yīng)的同時(shí)還與基材鋼鐵反應(yīng),系化學(xué)鍵相結(jié)合,其耐蝕性,作為重防腐涂料的使用壽命,大大優(yōu)于環(huán)氧富鋅涂料。
2 ) 水性無(wú)機(jī)富鋅涂膜的耐熱性、耐有機(jī)溶劑性、導(dǎo)電性均優(yōu)于環(huán)氧富鋅涂膜,因而更適合作為各類油品儲(chǔ)罐的內(nèi)防腐涂料。
3 ) 顯然,水性無(wú)機(jī)富鋅涂料的環(huán)保安全性能大大優(yōu)于環(huán)氧富鋅涂料。
4 ) 雖然水性無(wú)機(jī)富鋅涂料對(duì)施工環(huán)境條件較為敏感,但夢(mèng)能水性無(wú)機(jī)富鋅在這方面已有很大改進(jìn),可適應(yīng)不同施工環(huán)境的需求。
5 ) 隨著環(huán)境保護(hù)愈來(lái)愈受到全世界的關(guān)注,各國(guó)為節(jié)約能源和控制 VOC 的排放量,制訂日益嚴(yán)格的法規(guī),人們的環(huán)保意識(shí)也日益增強(qiáng),盡量采用質(zhì)高又環(huán)保的產(chǎn)品已成為人們的共識(shí),水性無(wú)機(jī)富鋅涂料代替環(huán)氧富鋅涂料已成為一種趨勢(shì)。