涂料：無機富鋅底漆與有機富鋅底漆：有什么區(qū)別？

橋梁結(jié)構(gòu)，涂料

無機富鋅底漆與有機富鋅底漆：有什么區(qū)別？

在解釋無機富鋅底漆和有機富鋅底漆之間的區(qū)別之前，有必要先了解一下電偶保護的機理。富鋅涂層通過屏障保護（但主要是犧牲性保護或陰極保護）來使鋼基材免受腐蝕影響。腐蝕電池包括四種元素（假設(shè)存在氧氣條件）：陽極、陰極、金屬通道和電解液。陽極是金屬中腐蝕或溶解的部分。當(dāng)陽極溶解時，帶正電的離子通過電解液（通常是可能含有或不含有鹽等離子污染的水溶液）釋放，并被更惰性的區(qū)域（也稱為陰極）吸收。每種金屬都有腐蝕的可能性；有些金屬比其他材料更容易發(fā)生腐蝕。當(dāng)這些金屬按從活潑到不活躍的順序排列時，這就被稱為電勢序列。除了金屬鋅外，還有其他金屬對鋼材具有陽極反應(yīng)的作用，但這些金屬的腐蝕產(chǎn)物大都會包裹鋼材的表面，從而降低了它們相對于鋼材的犧牲電位。金屬鋅的腐蝕產(chǎn)物通常是一種粉狀物（例如氧化鋅），很容易在暴露出鋅層的底部并繼續(xù)提供電偶保護。這使得金屬鋅成為制造行業(yè)佳保護底漆的理想候選者。

SSPC油漆規(guī)范20中描述了兩種類型的富鋅涂料：I型 - 無機涂料和II型 - 有機涂料。根據(jù)載體的類型，I型有三個品種，包括1A型（無機后固化）；1B型（無機自固化-水稀釋性）和1C型（無機自固化-溶劑稀釋性）。同時規(guī)范還列出了三種鋅粉含量等級，與干膜涂層中的鋅含量有關(guān)。其中包括1級-等于或大于85%；2級-等于或大于77%但小于85%；和3級-等于或大于65%但小于77%。

富鋅涂層的類型取決于涂料配方和制造過程中使用的粘合劑。無機富鋅涂料通常由硅酸鹽粘合劑組成，而有機富鋅涂料可使用多種粘合劑，包括環(huán)氧樹脂、聚氨酯和醇酸樹脂等。由于粘合劑的不同，無機富鋅底漆與有機富鋅底漆的性能有所不同。

無機富鋅底漆通常比有機富鋅底漆能提供更好的電偶保護性能，因為硅酸鹽粘合劑與金屬鋅顆粒之間會發(fā)生反應(yīng)，而不是像有機富鋅涂料那樣粘合劑僅包覆金屬鋅顆粒。由于這一反應(yīng)，無機涂層可以獲得更高濃度體積比的含鋅量來配制。干膜中金屬鋅的濃度越高，涂層系統(tǒng)的預(yù)期壽命就越長。這并不是說無機富鋅涂層可以應(yīng)用于所有需要保護的表面，同時能提供持久的保護。這些無機鋅底漆僅應(yīng)用于近白色噴砂清理（SSPC-SP 10/NACE 2）制備的表面條件下才表現(xiàn)佳的性能；但是，如果暴露的環(huán)境較為溫和，則也可以用于商業(yè)級噴砂清理（SSPC-SP 6/NACE 3）制備表面。而有機富鋅底漆則更應(yīng)用更為廣泛，同時涂覆的涂層也不易發(fā)生干噴或泥裂現(xiàn)象。無機富鋅底漆適合涂裝車間施工（熟練的施工人員也可在露天現(xiàn)場使用），有機富鋅底漆更適合于現(xiàn)場施工。然而，由于無機配方產(chǎn)品施工性的嚴(yán)苛挑戰(zhàn)，許多鋼結(jié)構(gòu)正更多地采用有機富鋅保護體系。

在無機富鋅底漆上涂覆面漆可能也具有挑戰(zhàn)性，因為溶劑型無機富鋅底漆需要水分才能完成固化反應(yīng)，并且涂層是多孔的。將面漆涂覆在干燥但未固化的無機鋅底漆上可能會導(dǎo)致富鋅底漆的內(nèi)聚性剝離，固化類面漆所產(chǎn)生的收縮固化應(yīng)力將會加劇這種剝離。根據(jù)ASTM D4752，通過執(zhí)行甲基乙基酮（MEK）抗性試驗來驗證溶劑型無機硅酸鋅的固化程度，將有助于防止這種災(zāi)難性的失效。由于無機鋅是多孔的，在其表面涂覆面漆層時會釋放氣體，因此，通常需要通過霧噴薄的面漆層來封閉多孔的表面（并加速表層孔隙內(nèi)的空氣釋放）相反，由于液態(tài)粘合劑（環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等）填沒了由金屬鋅顆粒加載所產(chǎn)生的孔隙，因此有機富鋅底漆的多孔性將大大降低。

無機富鋅底漆通常使用有機富鋅底漆進行修復(fù)，因為無機硅酸富鋅底漆不具有強的粘合劑，并且通常在涂層固化后彼此無法很好地粘附。