水性無機富鋅底漆的原理和應用

 水性無機富鋅底漆，是一種以高變位系數硅酸鹽溶液為黏合劑，以極細高活性鋅粉做為關鍵防銹處理色漿的另外多組分水溶性常溫下凝結防腐材料。你在在其中的硅酸鹽溶液，關鍵指硅酸鈉，硅酸鉀，硅酸鋰等，一般 的分析化學表達式為：

圖1 水性無機富鋅底漆的反應機理示意圖

    水性無機富鋅底漆的漆膜在干躁全過程中，鋅粉和鋼農村基層根據硅酸鹽構造相互連接，產生了一個總體，如圖已知2圖示。當建筑涂料涂到鋼架結構基材表層時，鋅粉顆粒物中間，鋼基材與鋅粉中間都維持金屬材料的立即觸碰，根據硅氧鍵與鋅粉和基材的反映，使漆膜與基材可以緊密聯系。在此情況下，假如水份入侵漆膜內部，就產生了一個由鋅粉和鐵構成的充電電池，因為鋅的電位差比鐵低，鋅粉做為陽極保護了做為負極的鐵，使鋼架結構基材不容易銹蝕，鋅粉在此全過程時會銹蝕，造成白銹，即說白了管道陰極保護功效，如圖已知3圖示。

 圖3 水性無機富鋅底漆的陰極保護實驗

        漆膜腳踏實地（常溫下2鐘頭）后，漆膜中的鋅粉就會再次與氣體中的H2O，CO2，O2，SO2及其別的化學物質產生放熱反應，即說白了的后固化，后固化過程會轉化成如氧化鋅，氫氧化鋅，堿式碳酸鋅鋅，硫酸鋅等腐蝕物質。后固化過程持續時間很長，伴隨著反映過程的不斷，這種腐蝕物質慢慢沉積在漆膜里鋅粉中間的空隙里，提升了漆膜的高密度性和內聚力抗壓強度，提高了漆膜的抗滲等級屏蔽掉特性。另外，腐蝕填充材料也會減少漆膜的氧化還原電位，使電化學腐蝕的電流強度減少，進而鋅粉的耗費速度會大幅度降低，因此漆膜的使用性能巨大提高。這一反映過程，持續時間一般 幾個星期到好多個月，以至于更長的時間。

二 漆料特性
 水性無機富鋅底漆有下列一些特性：
1. 零VOC
 水性無機富鋅底漆的秘方中不帶有一切有機化學成份，不帶有一切有機溶劑，是徹底純碎的水性漆，VOC含量為零。工程施工全過程中沒有易燃易爆物品的風險，職工只必須配戴防塵面罩就能確保身心健康，立即用冷水稀釋液和清洗機械，清理后的水，只能弱偏堿，能夠做簡易沉定后直排，對自然環境沒害。國家已經營銷推廣建筑涂料水性化發展戰略，水性無機富鋅底漆的隔熱性和工程施工安全系數，是其較大的特點。
2. 較長使用性能
水性無機富鋅底漆噴漆之后產生一道純無機物鍍層，因而徹底不會受到太陽、紫外光、雨、露、病菌、藻類植物或溫度等要素的危害，即便歷經很多年的日曬雨淋，也不容易脆化霉變，薄厚也不容易減薄。并且曝露時間越長，漆膜因后后干固水平加重，高密度性會愈來愈高，漆膜與農村基層的附著力（內聚力）的檢測結果比原始時高許多。
上年檢測了一些室外置放了很多年的樣版，用易高108附著力測試漆膜的附著力，基本上都會15MPa左右，損壞方式以粘膠劑損壞主導，如圖已知4圖示。用打磨砂紙打磨拋光漆膜表層，里邊外露黑亮的金屬質感。

圖4 露天放置多年的水性無機富鋅底漆試板的附著力測試

3. 耐高溫

    水性無機富鋅底漆在未涂面漆的情況下，長期耐熱溫度高達400℃。鋅粉的熔點在419.6℃，但漆膜在超過該溫度時，鋅粉并不會融化，因為鋅粉比無機硅酸鹽結構固定了，因此鋅粉顆粒軟化時并不能流動，加熱到1200℃以上都不受影響。只是在超過400度以上的高溫環境下，單層的水性無機富鋅底漆漆膜的氧化和碳化速率會大大加快，鋅粉損耗會加快。如果在底漆表面涂覆1～2道耐溫600度的有機硅鋁粉漆，隔絕無機富鋅涂層與空氣接觸，涂層的長期耐溫可達540度。

    另外，水性無機富鋅底漆抗冷熱沖擊性非常好，驟冷驟熱多次，漆膜均無明顯變化。比如用噴燈將噴涂水性無機富鋅底漆的試板燒紅，然后將其投入冷水中，取出試板繼續循環測試多次，漆膜均無明顯變化。

4. 陰極保護性

    從前面的成膜機理可以發現，水性無機富鋅底漆的陰極保護性是極其優異的。實驗表明，水性無機富鋅底漆按照美國軍DOD-P-24648，該標準主要適用于暴露在海面、高濕、海水及大氣環境中的鋼結構外表面的含鋅底漆，其中，陰極保護性能規定時間為30天。將帶有裸露金屬的試板浸入3%的中性鹽水中，1/3的試板在液面以上。在整個試驗過程中通過添加蒸餾水來保證液面高度恒定。如圖5所示，經過一個月的浸泡實驗，水性無機富鋅底漆試板表面裸露部分未發生銹蝕，后續實驗持續進行了一年多，三塊試板中的兩塊在一年后，裸露部分也未發生銹蝕，說明了其陰極保護作用及其優異。

圖5 水性無機富鋅底漆的陰極保護實驗試板

    跟同樣具有陰極保護作用的金屬鋅涂層（電鍍鋅，熱浸鍍鋅等）相比，水性無機富鋅底漆還有其特點。水性無機富鋅涂層里的鋅粉是被無機硅酸鹽粘結劑包圍和分割的，這樣就減弱了他的化學反應和導電能力。實驗表明，無機富鋅和金屬鋅層的陰極保護電位同樣，可是無機富鋅的電流強度顯著小于金屬材料鋅層，這說明金屬材料鋅層比無機富鋅具備更高的有機化學特異性，因此會耗費迅速。5. 導靜電感應