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片狀鋅粉制備技術(shù)及其應(yīng)用

2012-04-01 00:00:00 作者：楊振波師華楊忠林來源：《腐蝕防護(hù)之友》分享至：

片狀鋅粉制備技術(shù)及其應(yīng)用

　　文/楊振波，師華，楊忠林·北京航材百慕新材料技術(shù)工程般份有限公司

　　富鋅涂料在重防腐涂裝中具有重要地位。為符合節(jié)約資源和環(huán)保發(fā)展的趨勢，以片狀鋅粉為基的鱗片型富鋅底漆將逐漸替代球狀鋅粉，成為未來市場的新寵。

　　鋅材料系鋼鐵防腐不可缺少的重要資源。據(jù)我國2005年統(tǒng)計(jì)，鋅產(chǎn)量為250余萬噸，其中90%用于材料保護(hù)方面，如熱浸鋅、電鍍鋅、富鋅涂料、達(dá)克羅涂液（Dacrometal）等。

　　隨著鋅資源的日益枯竭，涂料環(huán)保資源節(jié)約的發(fā)展趨勢，以及不斷降低富鋅涂料成本的市場需求，以片狀鋅粉為基的鱗片型富鋅底漆將逐漸取代了以球狀鋅粉為基的富鋅底漆及浸鋅工藝，成為未來富鋅涂料的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

　　目前，我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 26035-2010《片狀鋅粉》已經(jīng)頒布實(shí)施。同時(shí)，由北京航材百慕新材料技術(shù)工程股份有限公司與常州涂料化工研究院牽頭的《鱗片型鋅粉底漆》的化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也將于2012年頒布。上述標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，將進(jìn)一步推動片狀鋅粉及鱗片型富鋅涂料的市場應(yīng)用。

主要優(yōu)勢

　　片狀鋅粉技術(shù)的起源為生產(chǎn)達(dá)克羅涂料的主要原材料。達(dá)克羅涂料涂覆工藝（無鉻達(dá)克羅）是一種“綠色電鍍”工藝，國外已將該技術(shù)替代污染、耗能嚴(yán)重的熱浸鋅，電鍍鋅工藝，廣泛用于汽車、家電、軍事等各個(gè)領(lǐng)域。

　　達(dá)克羅涂層為一種生產(chǎn)線高溫?zé)Y(jié)涂覆工藝，不能適應(yīng)普通涂料防腐涂裝的現(xiàn)場施工與常溫下固化。但是，鱗片狀鋅基達(dá)克羅涂層以其高抗蝕性與鋅資源節(jié)約性給富鋅涂料市場的未來研究方向指明了道路。

　　在鋼結(jié)構(gòu)重防腐領(lǐng)域，世界已普遍進(jìn)入以富鋅涂料為底漆的重防腐涂裝時(shí)代。僅中國每年用于造船、集裝箱、車間底漆等各個(gè)領(lǐng)域的富鋅涂料的鋅粉用量就超過20萬噸。但是，目前國內(nèi)外工程中實(shí)際應(yīng)用的富鋅涂料均屬球鋅富鋅涂料，即均以球狀鋅粉為主要防銹填料。

　　為了保證富鋅涂料的電化學(xué)保護(hù)性能，國際標(biāo)準(zhǔn)ISO12944規(guī)定富鋅涂料不揮發(fā)份中鋅粉含量不小于80%。然而，如果涂層中鋅粉含量過高，涂層的力學(xué)性能下降，并且容易產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu)。在多孔的富鋅底漆上涂覆其他高固體分涂料，便會使涂層生成氣泡的傾向增加。

　　鋅是一種高比重金屬，在生產(chǎn)和配制涂料時(shí)，分散較為困難，儲存時(shí)易發(fā)生沉底現(xiàn)象，并且在施工應(yīng)用時(shí)需要不斷攪拌，才能保證形成的漆膜中鋅含量的一致性。另外，若為了增強(qiáng)涂層的防腐能力而加厚涂膜，則會使涂層在干燥過程中產(chǎn)生收縮，從而出現(xiàn)裂紋傾向。這在無機(jī)富鋅涂料中尤為明顯。

　　而從鱗片狀鋅基達(dá)克羅涂層結(jié)構(gòu)及其耐蝕性分析可知，采用片狀鋅粉研制的富鋅涂料完全可以克服上述缺陷。這是因?yàn)椋?/p>

　　（1）鱗片基瓦狀面與面搭接結(jié)構(gòu)優(yōu)于球鋅基結(jié)構(gòu)的點(diǎn)與點(diǎn)接觸，使得電流導(dǎo)通性大大增強(qiáng)，并且可以在降低鱗片狀鋅粉含量的同時(shí)，獲得優(yōu)異的電化學(xué)保護(hù)性能。球狀鋅粉和片狀鋅粉的SEM形貌對比如圖1所示，含球狀與鱗片狀鋅粉的富鋅涂層的SEM形貌對比如圖2所示。