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第一讲.耐蚀非金属覆盖层
第一课: 金属制件和设备的表面覆盖耐蚀非金属保护层是金属防腐蚀的重要手段之一。其目的是将金属／环境界面代之以金属／非金属层／环境的界面，利用非金属材料的耐蚀、抗渗、缓蚀性能保护金属免受环境的侵蚀，从而延长其使用寿命。根据金属制件和设备的特性、腐蚀环境的不同，可以覆盖不同种类、不同厚度的耐蚀非金属保护层，使金属表面得到良好的保护。此类方法具有防护效果好、适用性广、使用灵活、施工方便简单等特点，广泛用于各行业的金属构件防腐蚀保护。本章主要介绍涂层、衬里及防锈油脂的防腐、防锈技术。
1.涂层保护技术 1．1涂层的防腐特点及应用 涂料，我国习惯称为油漆，它可以采用不同的施工工艺涂覆在物体表面，利用自身的粘附性和固化能力形成与基体粘结牢固具有一定强度、连续的固态薄膜，即涂层，又称为漆膜或涂膜。许多涂层对酸、碱、盐等腐蚀介质都显示惰性，且介电常数高，阻止了腐蚀电路的形成，将物件与腐蚀环境相隔离，从而起到了防腐蚀的作用。
涂料防腐技术历史悠久、应用广泛，早在几千年前人们就已用涂料保护和装饰车、船、建筑物等。随着社会的发展，涂料防腐技术在人们日常生活、工农业、国防等各方面都获得广泛的应用。尽管涂料防腐不能解决一切腐蚀问题，但由于它经济、简便、有效、适用范围广，所以在各种防腐措施中占有十分重要的位置。据日本防腐蚀技术协会、腐蚀与防腐蚀协会的联合调查，全日本的防腐费用主要有涂料、金属表面处理、耐蚀材料、防锈油、缓蚀剂、电化学保护、腐蚀研究费用这七项，总费用（80年代以前）高达25509．3亿日元，其中涂料费用为15954．8亿日元，占总经费的62.55％，这足以说明涂料防腐蚀在整个防腐蚀技术中的重要性和普遍性。
涂料防腐技术在防腐应用中之所以如此广泛、重要，是由它自身的特点所决定的。涂料防腐蚀的特点如下： （1）在保护物面不受环境侵蚀的同时，还具有装饰作用及标志（以示警告危险、安全等）、伪装变色、示温、绝缘、导电、防火、润滑、防噪音等特殊功能。 （2）施工简便、应用范围广，不受构件过大、过小、结构复杂程度的限制；易于现场维护、维修、更新。 （3）成本费用和施工费用低于其它防腐措施，不需要贵重的设备，且涂装工期短，对生产影响小。 （4）可以和其它防腐措施（如阴极保护、金属喷涂、金属镀、塑料镀等）配合使用，获得极完善的防腐系统。 但涂料防腐也有一定的缺点；一般涂层较薄（多在lmm以下），其抗渗、抗机械损伤能力有一定限制，经过一段时间后必须进行维修。尤其是在强腐蚀介质、高温及外力较强的场合，仅采用涂料防腐难以达到使用要求。 随着石油化学工业的高速发展，一方面为涂料工业提供了丰富多彩的原料，为开发新品种、高性能的防腐涂料提供了物质基础；另一方面，也向涂料防腐技术提出了更新、更高的要求。这大大促进了涂料防腐技术的发展，如适应苛刻腐蚀环境，使用寿命长（10a以上）的重防腐涂料，不污染环境的水溶性涂料、无溶剂涂料，可将防腐性能优异的工程塑料涂覆于金属表面的粉未涂装技术等。总之，涂料防腐技术正以自身的优势在各行业中起着重要的作用，并正向着高性能、低污染、省能源、省资源的方向发展。
第二课: 1．2防腐涂料的基本知识
1．2．l涂料的基本组成及各成分的作用
涂料虽然品种很多，性能各异，但都基本含有四大组成部分，其成分及作用如表1－1所示。 表1－1涂料的基本组成及作用
基本组成
典型品种
主要作用
成膜物质
合成高分子、天然树脂、植物油脂、
是涂料的基础，粘接其它组分，牢固
无机硅酸盐、磷酸盐
附着于被涂物表面，形成连续固体涂
膜，决定涂料及涂膜的基本特征
颜料及固体
钛白粉、滑石粉、铁红、铅黄、铝粉
具有着色、遮盖、装饰作用、并能改
填料
善涂膜性能（如：防锈、抗渗、耐热、
导电、耐磨等），降低成本
分散介质
水，挥发性有机溶剂（如酯、酮类） 使涂料分散成粘稠液体，调节涂料流
动性，干燥性和施工性，本身不能成
膜，在成膜过程中挥发掉
助剂
固化剂、增塑剂、催化剂、流平剂等 本身有能单独成膜，但改善涂料制
造 、贮存施工、使用过程中的性能
注：不含有固体颜料、填料的涂层呈透明状，称为清漆。 能做为涂料成膜物质的化合物种类很多，根据成膜前后结构的比较，分为两类： （1）非转化型成膜物质，在涂料成膜过程中其组成及结构不发生变化，具有热塑性，大多具有可溶性，如天然沥青、松香、过氯乙烯等；
（2）转化型成膜物质，在涂料成膜过程中组成结构发生变化，一般具有可反应的官能团，在一定条件下聚合成与原结构不同的网状高聚物，这类成膜物质的品种有植物油脂、含有活性基团的低分子化合物、齐聚物及缩聚型合成树脂。溶剂在成膜过程中要完全挥发掉，这就要求溶剂不仅对成膜物质有较好的溶解性和化学稳定性，还要挥发性大、毒性小。溶剂的挥发速度影响涂膜干燥时间及质量，因此要选择适中；有机溶剂的挥发造成资源的浪费及环境污染，这愈来愈引起人们的重视，发达国家对溶剂型涂料的法规限制也随之严格，从而促进涂料向低污染型方向发展。现已开发出不含有溶剂的固体粉末涂料，液态无溶剂涂料，及低污染的水溶性涂料。但在我国品种少，应用还不普遍。
助剂在涂料中用量很少，但起到显著的作用。总的来看，助剂分为四个类型：
（l）对涂料的生产过程发生作用，如消泡剂、润滑剂、分散剂、乳化剂等；
（2）对涂料施工成膜过程发生作用，如催干剂、固化剂、流平剂等；
（3）对涂料贮存过程发生作用，如防结皮剂、防沉淀剂；
（4）对涂膜性能发生作用，如增塑剂、防霉剂、阻燃剂、防静电剂、紫外光吸收剂等。
防锈染料及固体填料对涂层的防锈、防腐性能起重要作用。其主要品种及作用见表1－2。
表1－2 主要防锈染料 填料种类及作用
种类
| 代表品种 | 作用方式 | 特点 | | 铅系 | 红丹、氰化铅、次氧化铅 | 由于皂化作用，起到钝化金属表面及缓蚀作用 | 有毒，不适用于轻金属，需配面漆，不可长期暴露于大气中 | | 铬酸盐 | 锌铬黄、铬酸铅、铬酸钙 | 阳极钝化，缓蚀作用 | 溶解度适宜，有毒，用于钢铁、轻金属表面 | | 锌粉 | 锌粉 | 阴极保护作用 | 涂膜中锌含量＞85% | | 固体鳞片 | 玻璃鳞片、铝粉云母、 鳞片抗渗、不锈钢鳞片 | 同时赋予涂层耐热、防老化等性能 | | | 有机铬 | 无环胍、无环脒、环胍酸盐 、环脒 | 缓蚀 | 用量少、对漆基的溶渗力强 | | 磷酸盐 | 磷酸铁胺、磷酸铁、铅 、钙 | 与铁离子形成致密的配合物 | 无毒，一般与铬酸盐配合使用 |
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发表于 2011-10-20 09:28
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