水性無機富鋅底漆的原理和應(yīng)用

 水性無機富鋅底漆，是一種以高變位系數(shù)硅酸鹽溶液為黏合劑，以極細(xì)高活性鋅粉做為關(guān)鍵防銹處理色漿的另外多組分水溶性常溫下凝結(jié)防腐材料。你在在其中的硅酸鹽溶液，關(guān)鍵指硅酸鈉，硅酸鉀，硅酸鋰等，一般 的分析化學(xué)表達(dá)式為：

圖1 水性無機富鋅底漆的反應(yīng)機理示意圖

    水性無機富鋅底漆的漆膜在干躁全過程中，鋅粉和鋼農(nóng)村基層根據(jù)硅酸鹽構(gòu)造相互連接，產(chǎn)生了一個總體，如圖已知2圖示。當(dāng)建筑涂料涂到鋼架結(jié)構(gòu)基材表層時，鋅粉顆粒物中間，鋼基材與鋅粉中間都維持金屬材料的立即觸碰，根據(jù)硅氧鍵與鋅粉和基材的反映，使漆膜與基材可以緊密聯(lián)系。在此情況下，假如水份入侵漆膜內(nèi)部，就產(chǎn)生了一個由鋅粉和鐵構(gòu)成的充電電池，因為鋅的電位差比鐵低，鋅粉做為陽極保護了做為負(fù)極的鐵，使鋼架結(jié)構(gòu)基材不容易銹蝕，鋅粉在此全過程時會銹蝕，造成白銹，即說白了管道陰極保護功效，如圖已知3圖示。

 圖3 水性無機富鋅底漆的陰極保護實驗

        漆膜腳踏實地（常溫下2鐘頭）后，漆膜中的鋅粉就會再次與氣體中的H2O，CO2，O2，SO2及其別的化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生放熱反應(yīng)，即說白了的后固化，后固化過程會轉(zhuǎn)化成如氧化鋅，氫氧化鋅，堿式碳酸鋅鋅，硫酸鋅等腐蝕物質(zhì)。后固化過程持續(xù)時間很長，伴隨著反映過程的不斷，這種腐蝕物質(zhì)慢慢沉積在漆膜里鋅粉中間的空隙里，提升了漆膜的高密度性和內(nèi)聚力抗壓強度，提高了漆膜的抗?jié)B等級屏蔽掉特性。另外，腐蝕填充材料也會減少漆膜的氧化還原電位，使電化學(xué)腐蝕的電流強度減少，進(jìn)而鋅粉的耗費速度會大幅度降低，因此漆膜的使用性能巨大提高。這一反映過程，持續(xù)時間一般 幾個星期到好多個月，以至于更長的時間。

二 漆料特性
 水性無機富鋅底漆有下列一些特性：
1. 零VOC
 水性無機富鋅底漆的秘方中不帶有一切有機化學(xué)成份，不帶有一切有機溶劑，是徹底純碎的水性漆，VOC含量為零。工程施工全過程中沒有易燃易爆物品的風(fēng)險，職工只必須配戴防塵面罩就能確保身心健康，立即用冷水稀釋液和清洗機械，清理后的水，只能弱偏堿，能夠做簡易沉定后直排，對自然環(huán)境沒害。國家已經(jīng)營銷推廣建筑涂料水性化發(fā)展戰(zhàn)略，水性無機富鋅底漆的隔熱性和工程施工安全系數(shù)，是其較大的特點。
2. 較長使用性能
水性無機富鋅底漆噴漆之后產(chǎn)生一道純無機物鍍層，因而徹底不會受到太陽、紫外光、雨、露、病菌、藻類植物或溫度等要素的危害，即便歷經(jīng)很多年的日曬雨淋，也不容易脆化霉變，薄厚也不容易減薄。并且曝露時間越長，漆膜因后后干固水平加重，高密度性會愈來愈高，漆膜與農(nóng)村基層的附著力（內(nèi)聚力）的檢測結(jié)果比原始時高許多。
上年檢測了一些室外置放了很多年的樣版，用易高108附著力測試漆膜的附著力，基本上都會15MPa左右，損壞方式以粘膠劑損壞主導(dǎo)，如圖已知4圖示。用打磨砂紙打磨拋光漆膜表層，里邊外露黑亮的金屬質(zhì)感。

圖4 露天放置多年的水性無機富鋅底漆試板的附著力測試

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(dá)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(dá)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(zhǔn)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。如圖5所示，經(jīng)過一個月的浸泡實驗，水性無機富鋅底漆試板表面裸露部分未發(fā)生銹蝕，后續(xù)實驗持續(xù)進(jìn)行了一年多，三塊試板中的兩塊在一年后，裸露部分也未發(fā)生銹蝕，說明了其陰極保護作用及其優(yōu)異。

圖5 水性無機富鋅底漆的陰極保護實驗試板

    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同樣，可是無機富鋅的電流強度顯著小于金屬材料鋅層，這說明金屬材料鋅層比無機富鋅具備更高的有機化學(xué)特異性，因此會耗費迅速。5. 導(dǎo)靜電感應(yīng)