減緩鋼鐵表面發(fā)生腐蝕最有效,、簡單,、經(jīng)濟的方法，就是在表面涂刷防銹涂料,。為了獲得優(yōu)良的防腐性能,，傳統(tǒng)工藝把底材上的銹徹底清除，并且要求基材露出金屬光澤,，工作相當繁重,，生產(chǎn)效率低，施工費用高,，且銹塵對人體危害極大,。因此開發(fā)一種能夠在有一定銹蝕表面上直接施工的涂料就很有必要，在減少涂裝成本的同時,，還可簡化涂漆工藝,，降低勞動強度，減少銹塵對人體的危害和環(huán)境污染,。

　　溶劑型帶銹防銹涂料,，涂料中含有大量的易揮發(fā)的有機溶劑和重金屬等，毒性大,，且易燃,、易爆，對環(huán)境污染嚴重,。為了克服溶劑型帶銹防腐蝕涂料的缺點,，國內(nèi)外相繼研究出水性帶銹防銹涂料,，水性涂料在運輸、涂裝,、應(yīng)用,、成本方面有很大的優(yōu)勢，不但安全,，而且利于環(huán)境,，節(jié)約資源，因此水性帶銹防銹涂料的開發(fā)是目前研究的熱點,。

　　1.水性帶銹防銹涂料的分類及防腐機理

　　水性帶銹防銹涂料可分為：穩(wěn)定型,、轉(zhuǎn)化型、滲透型及功能型,。

　　● 穩(wěn)定型水性帶銹防銹涂料

　　穩(wěn)定型水性防銹涂料的防銹原理是,，利用涂料中基樹脂本身的反應(yīng)基團,，以及涂料中加入的具有活性的防銹顏料和銹層之間發(fā)生的固相反應(yīng),，該反應(yīng)在涂層中生成穩(wěn)定的多酸絡(luò)合物，從而達到穩(wěn)定銹蝕的作用,，使銹層成為涂層填料成分之一,。目前，穩(wěn)定型帶銹防銹涂料中使用的活性防銹顏料典型的主要是采用鉻酸鹽,、磷酸鹽,、鐵酸鹽等?；钚灶伭纤饪僧a(chǎn)生酸根離子,，該酸根離子能夠與銹層內(nèi)活潑的鐵銹酸發(fā)生反應(yīng)，生成配合物,，對鐵銹起到穩(wěn)定作用,，使鐵銹失去活性，防止鋼鐵繼續(xù)腐蝕,。防銹顏料加入量的不同,，可以制備適用于鋼鐵表面銹蝕條件較寬，應(yīng)用面廣的水性帶銹防銹涂料,。

　　● 轉(zhuǎn)化型水性帶銹防銹涂料

　　轉(zhuǎn)化型水性帶銹防銹涂料也可稱反應(yīng)型帶銹涂料,，涂料中含有一種能和鐵銹起化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化劑，該物質(zhì)可以使腐蝕產(chǎn)物中的鐵銹轉(zhuǎn)化為對基材具有一定保護作用的絡(luò)合物或螯合物,，常見的有磷酸,、亞鐵氰化鉀、水楊酸等,。轉(zhuǎn)化型水性帶銹防銹涂料中因含有有機酸,、無機酸和其他轉(zhuǎn)化劑,，與鐵銹的作用發(fā)生反應(yīng)較快，因此,，可以在銹層厚度達到(40~100μm)的鋼鐵表面施工,，適用于均勻銹層且無舊涂膜及殘余氧化皮的鋼鐵表面。該涂料的缺點在于,，難以準確確定銹層厚度及均勻性與轉(zhuǎn)化液的用量關(guān)系,，如轉(zhuǎn)化液不足，鐵銹不能完全轉(zhuǎn)化;轉(zhuǎn)化液用量過多,，余酸會影響防腐蝕性能,。

　　● 滲透型水性帶銹防銹涂料

　　滲透型水性帶銹防銹涂料本身并不與鐵銹發(fā)生反應(yīng)，而是通過選擇具有強滲透性的樹脂作為涂料的基樹脂,，并且借助于滲透劑及極性溶劑,，使涂料在銹層中具有良好的滲透性，從而將酥松的鐵銹包圍,，并與基材分隔,。有效的將被保護基材、腐蝕的產(chǎn)物(鐵銹)與外界的腐蝕介質(zhì)隔離,，使鐵銹失去活性,，同時增強了銹蝕層、涂層,、鋼板之間的附著力,，從而阻止電位較正的鐵銹進一步與電位較負的鋼鐵發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，生成新的銹蝕,。該涂料的缺點是,，成本高，大范圍推廣難度大,，因此應(yīng)用較少,。

　　● 功能型水性帶銹防銹涂料

　　功能型水性帶銹防銹涂料集合了穩(wěn)定型、轉(zhuǎn)化型和滲透型涂料的共同特點,，同時對基樹脂進行改進,，使基料變?yōu)榫哂心芘c水反應(yīng)的特性，可中和銹層中殘存的水分,，到達有效地除去銹層中的水分,，增強防腐蝕性能。某些功能型水性帶銹防銹涂料具有帶油涂裝的功能,，在基體表面除油不徹底時依舊具有很強的防腐性能,。主要是根據(jù)油分子基本上是烷烴類有機物，采用相溶原理，使油分子與涂料中的基料,、添加劑等發(fā)生乳化反應(yīng),，從而將油分子從基材上剝離下來，融入到涂料中作為增塑劑存在,。

　　2.水性帶銹防銹涂料的組成

　　● 樹脂的選擇

　　根據(jù)樹脂的性能及匹配性來選擇,，因醇酸樹脂僅適用于普通溶劑(汽油、乙醇等)所做的面漆匹配,，而酚醛樹脂放期較短,，不便于生產(chǎn)和應(yīng)用。因此,，目前被廣泛應(yīng)用以水性帶銹防銹涂料的成膜物質(zhì)主要有環(huán)氧樹脂,、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂和苯丙乳液等,。

　　● 顏料的選擇

　　研究表明,，鋼鐵表面的鐵銹一般由兩層銹蝕組成，外面較松的為纖鐵銹,，里面較密的為磁鐵銹,，內(nèi)層磁鐵銹繼續(xù)失去電子則成為外層的纖鐵銹，因此防止腐蝕繼續(xù)發(fā)生,，只需阻止電子得失,，或者降低金屬腐蝕的電位差,。涂料中加入活性顏料可提高涂料防腐性能的作用,。常用的防銹顏料有磷酸鹽、ZnO,、滑石粉,、硫酸鋇等，由于磷酸鹽對基樹脂具有較寬選擇范圍且品種較多,，因此磷酸鹽防銹顏料使用的最多,，防銹效果最好。主要是利用這些顏料的強還原性,，降低鐵銹的電位,，還原成相對鋼鐵基材較穩(wěn)定的堿鐵結(jié)構(gòu)。

　　● 轉(zhuǎn)化劑的選擇

　　轉(zhuǎn)化劑的主要作用是和鐵銹進行反應(yīng),，增強鐵銹在涂料中的轉(zhuǎn)化率,，使鋼鐵表面電位正的鐵銹轉(zhuǎn)化為絡(luò)合物，抑制鐵銹進一步腐蝕鋼鐵基礎(chǔ),，從而提高防蝕能力,。傳統(tǒng)使用紅丹體系、含鉻體系為轉(zhuǎn)化劑的涂料因毒性較多，出于對環(huán)境的考慮已不適應(yīng)當今社會的發(fā)展需求,。目前常用的轉(zhuǎn)化劑多使用丹寧酸-磷酸,。丹寧酸-磷酸銹轉(zhuǎn)化劑具有，毒性低,，且丹寧酸可再生的優(yōu)點,。在磷酸存在的情況下，丹寧酸易與鋼鐵表面及銹層中的Fe3+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,。丹寧酸十三羥基酚衍生物可與鐵進行多點絡(luò)合，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的保護膜,，牢固的吸附在鋼鐵的表面,。丹寧酸-磷酸銹轉(zhuǎn)化劑的效果取決于丹寧酸種類、丹寧酸濃度,、磷酸濃度,、鋼鐵銹蝕情況、鐵銹與轉(zhuǎn)化劑的反應(yīng)時間,、其他助劑的影響和使用方法,。

　　水性帶銹防銹涂料溶劑為水，不含有機溶劑,，對環(huán)境不會造成污染,，可以在通風(fēng)條件不好的情況下進行施工，而不用考慮到溶劑揮發(fā)導(dǎo)致爆炸的危險,。對于無法進行徹底除銹的鋼鐵表面可以直接涂裝,，而不會影響涂層的防蝕性能，因此水性帶銹防銹涂料得到廣泛應(yīng)用,，但由于其綜合性能還存在缺點,，還需要進行更深入的研究。開發(fā)更多的多功能的水性樹脂,，使成膜物質(zhì)性能更加優(yōu)異,，同時還有優(yōu)良的鐵銹轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定功能。助劑方面還需研發(fā)更多配套的新型助劑,，使水性帶銹防銹涂料性能更上一層樓,。