涂膜出现闪锈机理及解决办法

沙漠里的游鱼 · 发表于 2021-8-9 10:51:31

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闪锈：闪锈的产生是一个电化学过程。由于水性涂料本身是导体，对存在电位差的不同区域间形成电荷迁移通道，这样腐蚀就在水性涂料成膜过程的短时间内发生，形成了闪锈。很明显，湿漆膜保持的时间越长，闪锈现象就越严重，这样就可以解释低温高湿情况下闪锈现象更为严重的原因。

沙漠里的游鱼 · 发表于 2021-8-9 10:55:28

在涂膜还没干透之前，其他防锈措施如锌粉、阻隔、惰性等防腐功能还没起作用，在金属表面使用水性涂料，干燥过程中由于有水和氧的存在，容易发生腐蚀，即称之为闪锈。特别是在高碳钢或者铸铁件上。

沙漠里的游鱼 · 发表于 2021-8-9 10:57:01

水性涂料PH值对不同金属基材的影响：

不是PH值越高就越稳定，对金属基材的腐蚀就越稳定。不同树脂体系水性涂料在不同金属基材上PH值漆膜有不同的差异，如：金属碳钢基材。在水性醇酸和环氧酯水性涂料中h值4、5-5左右是相对比较稳定防闪锈腐蚀。说明一定金属碳钢基材怕碱性。从而酸性体系更适合金属碳钢基材的涂装保护。而镀锌板和冷轧钢板这两种金属基材适合碱性涂料来涂装保护，镀锌板和冷轧钢板对2-2,N二甲基乙醇胺相对在水性体系中提供电子电荷平衡，使金属基材电子电荷与水性丙烯酸氨基烤漆电子电荷电位相对平等。实现阻位空间平衡，让水性体系中树脂刚好、快速的吸附在金属基材形成碳氢膜。从而实现抗腐蚀的保护。

沙漠里的游鱼 · 发表于 2021-8-9 11:01:22

不同金属底材，水性涂料施工过程中闪锈现象的产生快慢或程度不同，因此闪锈抑制剂的选择和添加量也有区别。

如铸铁，这是较难解决的底材，在湿度高至85%以上时，亚硝酸钠几乎无作用，同样，铝板作为底材也非常容易出现闪锈，但这是相对容易解决的底材。

至于大多数钢铁等金属底材，在解决闪锈方面不是难题，但要综合考虑闪锈抑制性、罐内防腐蚀及长效防腐蚀方面的平衡，可以用炔醇基与苯甲酸钠搭配应用或者将亚硝酸钠与其他的防闪锈助剂复配使用。

由于水性树脂结构的复杂性，市场上的防闪锈抑制剂也在发生变化，传统的油性防闪锈抑制剂（三聚磷酸酯及亚硝酸盐）等物质并不能在现有的水性涂料技术中良好的应用。

水性涂料，结构中存在大量水，而金属基材最大腐蚀劲敌就是水，主要是水中H键与金属基材离子反应，实现快速腐蚀。

为了解决水性涂料对金属基材抑制腐蚀，我们一般在配方中会增加带有反应性、功能性溶剂或者一些特殊功能性助剂来抑制水性涂料对金属基材腐蚀如：涂料化学师经常添加一类含有羟基的胺类活性稀释剂。如N,N-二甲基乙醇胺（DMEA）中和剂来中和聚氨酯、水性丙烯酸氨基烤漆或水性环氧酯防锈漆。添加少量金属防闪锈抑制剂就几乎不出现闪锈，而采用氨水、乙醇胺、环已胺等胺中和的乳液型丙烯酸涂料，即使将pH值调至9.5左右，也很容易出现闪锈。

用DMEA或AMP-95，将pH值调至11左右，乳液型丙烯酸防锈漆也几乎不再出现闪锈现象，即使在90%湿度条件下也是如此。

沙漠里的游鱼 · 发表于 2021-8-9 11:07:10

缓蚀剂按照成膜形式可以分为氧化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂。

沙漠里的游鱼 · 发表于 2021-8-9 11:08:10

氧化膜型缓蚀剂是通过与金属表面的阳离子发生反应，在金属表面形成致密的且附着力强的氧化膜，以阻止金属发生进一步腐蚀的物质。常见的氧化膜型缓蚀剂有铬酸盐、重铬酸盐及亚硝酸钠等，这类型的缓蚀剂因对金属有钝化作用，所以又称为钝化剂。其缺点是不环保，或者成本过高，同时由于其属于还原性，长期存储效果差，在部分氧化干燥体系中会出现触变，或者胶化。

沉淀膜型缓蚀剂是缓蚀剂分子与腐蚀介质中的离子发生作用，在金属表面发生，并在金属表面生成有保护作用的沉淀膜，沉淀膜可以有效地将金属腐蚀介质隔离开，起到缓蚀的作用。这类产品通常具有较好的防闪锈效果，但是由于其释放速度较快，且带有大量金属离子基团，所以需要验证体系的匹配性和长期稳定性，同时这类产品都是成盐的，在加量较大的情况下，会影响耐性，或者在天气恶劣的条件下，可能会出现返锈的问题（干不透或者漆膜透水后）；

吸附膜型缓蚀剂是通过分子作用力的原理得到缓蚀的效果，缓蚀剂分子中的极性基团，主要是电负性大的元素，会与金属表面电荷发生吸附作用，使金属与缓蚀介质中形成吸附膜。这类产品的优点是不成盐，对耐性影响小，同时经过改性后可以得到匹配性稳定性较好的产品，在多体系中有很好的适应性，例如 ANTICO ARCH100S。