涂料：無機富鋅底漆與有機富鋅底漆：有什么區(qū)別？

橋梁結構，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。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，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，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)的預期壽命就越長。這并不是說無機富鋅涂層可以應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)品施工性的嚴苛挑戰(zhàn)，許多鋼結構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，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，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。