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1、环境友好型防腐蚀颜料在涂料中的应用及研究进展第2卷 第1期2008年3月材 料 研 究 与 应 用MATERIALSRESEARCHANDAPPLICATIONVo112,No11Mar12008文章编号:167329981(2008)0120001205陈中华1,2,唐 英1,余 飞1(1.华南理工大学材料学院,广东广州 510640;2.广东高科力新材料有限公司,广东广州 510520)摘 要:、离子交换树脂、.关键词:环境友好型;防腐蚀颜料;涂料;应用中图分类号:TQ63017据统计,全年金属产量
2、的、水灾、6.所以,金属防腐蚀显得十分重要13].涂料防腐蚀是迄今为止最有效、最经济实用和应用最普遍的方法,具有性能优异、生产方便及价格低廉等优点[425].传统涂料用的防腐蚀颜料如红丹、铅粉及各种铬酸盐等一般含铬、铅及镉等元素.虽然这些防腐颜料具有良好的防腐蚀性能,但有毒、污染环境和危害健康,许多国家已严格限用.因此,开发无毒、高效的环境友好型防腐蚀颜料及涂料成为当务之急.目前,国内外的研究人员已研制出磷酸盐、钼酸盐、硼酸盐、离子交换树脂、复合铁钛粉及片状颜——————————————————————
3、—————————————————————————料等多种环境友好型防腐蚀颜料,并已应用于防腐蚀涂料中.本文对环境友好型防腐蚀颜料的防腐蚀特性及应用进展进行了概述.的防腐蚀机理十分复杂,其防腐蚀机理[627]:腐蚀初期在金属表面产生局部的阳极和阴极,使溶解的亚铁盐和铁盐发生水解而释放出质子,且与正磷酸锌逐步反应,最终生成不溶性的磷酸亚铁,从而形成Me(金属)2Zn2P2O5致密钝化膜.由于普通磷酸锌的粒子较大,一般为15～45μm,溶解度低且水解性差,形成有效保护膜的速度慢,难以全面取代有毒的传统防腐蚀
4、颜料.因此,国内外研究人员对其进行了改性研究.M.C.Deya等人[8]研究了磷酸根阴离子对磷酸锌防腐蚀性能的影响.研究发现,用三聚磷酸根离子和焦磷酸根离子取代正磷酸根离子后,磷酸锌的防腐蚀性能得到提高,其中焦磷酸锌具有较佳的防腐蚀性能.骆明[9]采用共沉淀法制备了磷酸铝锌防腐蚀颜料.试验结果表明,磷酸铝锌防腐蚀颜料的防锈性能比普通磷酸锌有较大地提高,接近锌铬黄.M.Bethen2court等人[10]对含有钼、铝和铁等元素的第二代磷1 磷酸盐防腐蚀颜料111 磷酸锌酸锌防腐蚀颜料进行了研究,并与未改性
5、的磷酸锌、铬酸锌及二元亚磷酸铅进行了对比.结果表明,第二代磷酸锌防腐蚀颜料在酸性环境中具有较佳的防锈性能,兼具良好的环保性.MalgorzataZubielewicz等人[11]研究了磷酸锌铁和磷酸锌钙在水性涂料中的防腐蚀性能和机———————————————————————————————————————————————理.研究发现:磷酸锌铁颜料能改磷酸锌是一种重要的防腐蚀颜料,从1965年沿用至今,广泛用于油性和水性防腐蚀底漆中,是目前应用最广泛的环境友好型防腐蚀颜料.磷酸锌颜料收稿日期:20072
6、092183基金项目:广东省科技攻关项目(B09B2061260)作者简介:陈中华(1962-),男,湖北鄂州人,副教授,博士.2材 料 研 究 与 应 用2008善涂层的结构,提高涂层的玻璃化温度,与磷酸锌和钙离子交换树脂相比具有更优异的防腐蚀性能;磷酸锌钙具有电化学防锈和阻隔效应的双重防护特性及更佳的防腐蚀性能.B.D.Amo等人[12]将磷酸锌应用在酸性乙烯基树脂中发现,所制备涂料的防锈性能优于铬酸锌.上述研究表明,通过合理的配方设计,由磷酸锌系颜料制备的涂料的防腐蚀效果与红丹、锌铬黄等传统颜料制
7、备的涂料相当.112 磷酸铝酸铁堵塞了在钢铁表面上由氢氧化铁构成的钝化膜上的小孔,降低了涂膜渗透性,提高了钢铁的钝化度,获得了较佳的防腐蚀效果.2 钼酸盐及硼酸盐防腐蚀颜料211 钼酸盐钼酸盐防腐蚀颜料为白色,具有较好的着色力和遮盖力[22],其释放的钼酸根离子吸附于金属表面并与亚铁离子形成复合物,在空气中———————————————————————————————————————————————氧的作用下亚铁离子转变为三价铁离子,,.,而国外已将其.美国Sherwin2Wil2[23],其代改性钼酸
8、盐防腐蚀颜料Moly2WhiteMZAP(磷钼酸锌钙)的防腐蚀性能优于铬酸盐.B.D.Amo等人[24]将磷酸钼锌应用在各种树脂中发现,它在环氧树脂和氯化橡胶树脂涂料中具有较佳的防腐蚀性能.L.Veleva等人[25]将磷钼酸锌和氧化锌配合使用于环氧涂料中发现,在氧化锌存在的条件下,钼酸盐阴离子和氧化锌颗粒表面正电荷相互吸引,阻止了氧化锌生成氢氧化锌及磷钼酸锌的分解,同时在金属表面形成了阻隔层,提高了该体系的防腐蚀性能.212 硼酸盐磷酸铝
