水性无机富锌底漆的原理和应用

 水性无机富锌底漆，是一种以高变位系数硅酸盐溶液为黏合剂，以极细高活性锌粉做为关键防锈处理色浆的另外多组分水溶性常温下凝结防腐材料。你在在其中的硅酸盐溶液，关键指硅酸钠，硅酸钾，硅酸锂等，一般 的分析化学表达式为：

图1 水性无机富锌底漆的反应机理示意图

    水性无机富锌底漆的漆膜在干躁全过程中，锌粉和钢农村基层根据硅酸盐构造相互连接，产生了一个总体，如图已知2图示。当建筑涂料涂到钢架结构基材表层时，锌粉颗粒物中间，钢基材与锌粉中间都维持金属材料的立即触碰，根据硅氧键与锌粉和基材的反映，使漆膜与基材可以紧密联系。在此情况下，假如水份入侵漆膜內部，就产生了一个由锌粉和铁构成的充电电池，因为锌的电位差比铁低，锌粉做为阳极保护了做为负极的铁，使钢架结构基材不容易锈蚀，锌粉在此全过程时会锈蚀，造成白锈，即说白了管道阴极保护功效，如图已知3图示。

 图3 水性无机富锌底漆的阴极保护实验

        漆膜脚踏实地（常温下2钟头）后，漆膜中的锌粉就会再次与气体中的H2O，CO2，O2，SO2及其别的化学物质产生放热反应，即说白了的后固化，后固化过程会转化成如氧化锌，氢氧化锌，碱式碳酸锌锌，硫酸锌等腐蚀物质。后固化过程持续时间很长，伴随着反映过程的不断，这种腐蚀物质慢慢沉积在漆膜里锌粉中间的空隙里，提升了漆膜的高密度性和内聚力抗压强度，提高了漆膜的抗渗等级屏蔽掉特性。另外，腐蚀填充材料也会减少漆膜的氧化还原电位，使电化学腐蚀的电流强度减少，进而锌粉的耗费速度会大幅度降低，因此漆膜的使用性能巨大提高。这一反映过程，持续时间一般 几个星期到好多个月，以至于更长的時间。

二 漆料特性
 水性无机富锌底漆有下列一些特性：
1. 零VOC
 水性无机富锌底漆的秘方中不带有一切有机化学成份，不带有一切有机溶剂，是彻底纯碎的水性漆，VOC含量为零。工程施工全过程中沒有易燃易爆物品的风险，职工只必须配戴防尘面罩就能确保身心健康，立即用冷水稀释液和清洗机械，清理后的水，只能弱偏碱，能够做简易沉定后直排，对自然环境没害。國家已经营销推广建筑涂料水性化发展战略，水性无机富锌底漆的隔热性和工程施工安全系数，是其较大的特点。
2. 较长使用性能
水性无机富锌底漆喷漆之后产生一道纯无机物镀层，因而彻底不会受到太阳、紫外光、雨、露、病菌、藻类植物或溫度等要素的危害，即便历经很多年的日晒雨淋，也不容易脆化霉变，薄厚也不容易减薄。并且曝露時间越长，漆膜因后后干固水平加重，高密度性会愈来愈高，漆膜与农村基层的附着力（内聚力）的检测結果比原始时高许多。
上年检测了一些室外置放了很多年的样版，用易高108附着力测试漆膜的附着力，基本上都会15MPa左右，损坏方式以粘胶剂损坏主导，如图已知4图示。用打磨砂纸打磨抛光漆膜表层，里边外露黑亮的金属质感。

图4 露天放置多年的水性无机富锌底漆试板的附着力测试

3. 耐高温

    水性无机富锌底漆在未涂面漆的情况下，长期耐热温度高达400℃。锌粉的熔点在419.6℃，但漆膜在超过该温度时，锌粉并不会融化，因为锌粉比无机硅酸盐结构固定了，因此锌粉颗粒软化时并不能流动，加热到1200℃以上都不受影响。只是在超过400度以上的高温环境下，单层的水性无机富锌底漆漆膜的氧化和碳化速率会大大加快，锌粉损耗会加快。如果在底漆表面涂覆1～2道耐温600度的有机硅铝粉漆，隔绝无机富锌涂层与空气接触，涂层的长期耐温可达540度。

    另外，水性无机富锌底漆抗冷热冲击性非常好，骤冷骤热多次，漆膜均无明显变化。比如用喷灯将喷涂水性无机富锌底漆的试板烧红，然后将其投入冷水中，取出试板继续循环测试多次，漆膜均无明显变化。

4. 阴极保护性

    从前面的成膜机理可以发现，水性无机富锌底漆的阴极保护性是极其优异的。实验表明，水性无机富锌底漆按照美国军DOD-P-24648，该标准主要适用于暴露在海面、高湿、海水及大气环境中的钢结构外表面的含锌底漆，其中，阴极保护性能规定时间为30天。将带有裸露金属的试板浸入3%的中性盐水中，1/3的试板在液面以上。在整个试验过程中通过添加蒸馏水来保证液面高度恒定。如图5所示，经过一个月的浸泡实验，水性无机富锌底漆试板表面裸露部分未发生锈蚀，后续实验持续进行了一年多，三块试板中的两块在一年后，裸露部分也未发生锈蚀，说明了其阴极保护作用及其优异。

图5 水性无机富锌底漆的阴极保护实验试板

    跟同样具有阴极保护作用的金属锌涂层（电镀锌，热浸镀锌等）相比，水性无机富锌底漆还有其特点。水性无机富锌涂层里的锌粉是被无机硅酸盐粘结剂包围和分割的，这样就减弱了他的化学反应和导电能力。实验表明，无机富锌和金属锌层的阴极保护电位同样，可是无机富锌的电流强度显著小于金属材料锌层，这说明金属材料锌层比无机富锌具备更高的有机化学特异性，因此会耗费迅速。5. 导静电感应