隨著建筑結構以及機械設備在役壽命的延長,大量的熱鍍鋅構件和零部件出現表面防護鍍層和涂層的破損、銹蝕等現象,造成建筑或設備使用年限縮短。極端情況下,甚至會導致嚴重事故,例如 2014 年 3 月美國弗吉尼亞州因腐蝕造成監測設備失靈,一處天然氣管道泄漏爆炸,造成嚴重的財產和人員損失。
冷噴鋅漆作為一種有效的鍍層修復和腐蝕控制的手段,因其耐蝕效果好、使用方便、操作簡單,得到了大家的關注。
目前鋅陰極防護的主要方式有熱鍍鋅、冷噴鋅、環氧富鋅類涂料(環氧富鋅底漆、環氧車間可焊底漆、環氧硅酸鋅底漆等)、無機富鋅類涂料(無機富鋅底漆、無機硅酸鋅底漆、無機硅酸鋅富鋅底漆等),下面就由本洲涂料來介紹一下冷噴鋅涂料和環氧富鋅底漆的區別。
一、冷噴鋅與環氧富鋅組成成分的區別
1 富鋅涂料:
環氧富鋅底漆是由鋅粉、環氧樹脂液、聚酰胺樹脂三組分組成的自干型底漆,目前市場上富鋅類涂料含鋅粉量30~80%,價格在18元-36元不等。
富鋅類涂料一般為雙組分;普通富鋅涂料的鋅粉采用純度為97%左右的普通鋅粉,采用蒸凝法提煉,全部呈球狀形態。
2 冷噴鋅
冷噴鋅是鋼鐵表面鋅涂鍍陰極防護的一種新材料,可在常溫下噴鍍鋅含量在96%以上的鋅層,采用的鋅純度為99.99%,不含鉛、鎘等重金屬成份,不含苯、甲苯、一氯甲烷或甲乙酮等有機溶劑。
二、冷噴鋅與富鋅涂料的原理區別
從涂料的基本原理上來說,富鋅類涂料的原理是鋅粉+樹脂黏附,鋅粉必須靠其中的環氧一類的樹脂來包覆和粘結到金屬表面,因此必須遵守涂料的顏料體積濃度(CPVC)來進行配方制造,當鋅粉數量達到一定高比例后,不可能再添加鋅粉,否則將不能包覆鋅粉,涂料失去附著力,因此干膜96%以上的鋅含量是涂料無法達到的,有機或無機類樹脂基本為絕緣體,障礙陰極電流,陰極防護能力有限。
冷噴鋅噴劑實質是鋅粉、成膜劑、助劑、揮發性溶劑等混合成溶液,采用高壓氣體噴涂或者涂刷的方式將噴劑涂抹于物體表面。在一定溫度和時間下,成膜劑固化成膜,覆蓋于物體表面。由于表面膜物質中含有鋅粉,因此干膜除了具有物理屏蔽作用外,還具有與熱鍍鋅類似的犧牲陽極防護作用,腐蝕防護能力優于一般的有機涂料。
鋅粉主要起犧牲防護的作用,當外界的水、氧氣、鹽類物質進入冷噴鋅噴涂膜中,首先與鋅粉反應,形成氫氧化鋅、堿式碳酸鋅、氧化鋅等腐蝕產物,這些物質的形成使得體積膨脹,它們填滿涂膜的空隙,從而防止鐵表面與氧、水等有害介質的進一步接觸,起著物理屏蔽作用,阻止鋅、鐵進一步被氧化;另一方面,這些腐蝕產物可使涂膜緊密地結合起來,增大電阻,減弱電化學腐蝕速率,鋅粉的消耗速率就大大降低,其耐久性便得以提高,從而延緩腐蝕,達到防腐目的。在某些極端情況下,即使水、氧氣等物質滲透到膜下與鋼鐵接觸,由于鋅的陽極防護,也會阻止鋼鐵的腐蝕。
冷噴鋅噴劑中的鋅粉(不同放大倍數)
三、檢驗比較
從效果上來說,普通富鋅類涂料屬于一般涂料體系,陰極防護能力有限,有機物本身的也存在老化時限,一般涂料體系防護在5~7年的使用壽命。HG/T 3668-99富鋅底漆標準規定,富鋅底漆耐鹽霧標準為72小時,而冷噴鋅材料耐鹽霧達到數千小時,遠遠優于普通涂料。