彩钢板的耐蚀性能

发布时间 : 2022/3/21 17:43:08

涂层的目的是使被涂物美观,同时避免腐蚀和玷污,以长时间保持其性能。但是,形成漆膜的成膜物质是有机物,因此避免在长时间使用时引起性能劣化原因按性能分类和下表所示,劣化分为由成膜物质本身引起的,由外部供给能量引起的和由接触涂膜介质引起的三类。另外,这三种情况通常不能单独作用,而是以复合形式促进劣化的。

涂层钢板在化学处理的基础上用合成树脂涂料涂层,因此具有良好的耐腐蚀性,耐大气腐蚀性,该特性不仅决定于所用的涂料性能,而且涂层、烘烤条件、预处理状态对其特性也有很大的影响,制造时操作必须十分仔细。以镀锌钢板为基板的涂层板的劣化过程为例介绍如下。

在一般环境中使用的东西,与在海岸地带及工业区腐蚀环境中使用的东西的劣化过程是不同的。在一般环境中,劣化过程首先表现为光泽降低,然后从表面引起白恶化,涂膜损耗。所谓白恶化即粉化,当涂膜粉化时,由于树脂的分解,使涂层表面成为粉末而脱落,这种现象就是白恶化。涂膜粉化时,可由风雨将粉化的粒子洗掉,所以有使表面玷污的缺点,对基体金属的保护作用不一定与装饰效果一致。另外,这一劣化过程按先鼓起生出的白锈,然后变成红锈的顺序进行。在有腐蚀的环境中,会很快引起涂层光泽降低、白恶化、鼓起。该过程见下表所示

所谓涂层钢板的耐腐蚀性,一般指抵抗由于涂膜劣化而引起原板生锈的性能,而大气腐蚀性是指由光泽降低引起的白恶化的性能。

一、耐蚀性能

涂层钢板的耐蚀性由涂膜的如下性能决定:

(1)由水分引起的涂摸的膨胀和水的透过性;

(2)气体和水蒸汽的透过性;

(3)涂膜的耐热、耐光性等;

(4)涂膜的粘附性;

(5)涂敷前的处理方法和表面处理状态等。

涂膜在腐蚀环境中吸水,有离子透过,金属表面开始腐蚀。为了防锈应避免吸水,使金属表面钝化,这样就需要高阻抗涂膜,以减轻局部电池的腐蚀。

1、 颜料的防腐作用

(1)阴极防腐

阴极防腐的原理是电防腐,例如当使用锌粉那样比铁电位低的含大量金属颜料的涂料时,锌溶解成离子,放出电子,将其不断地补给铁表面,使其起阴极作用,防止其溶解。

(2)促进钝化离

使用铬酸盐颜料那样的可溶性颜料的涂料,由于从颜料中溶出来的铬酸子在表面形成薄的保护膜,防止了局部电池的阳极上的金属溶解。

(3)不透水膜的形成

用铅系颜料那样的碱性颜料作为展色剂与游离脂肪酸配合反应生成金属皂,金属皂多时不溶于水,形成不透水膜阻止离子透过。利用这一反应产生防锈作用的金属有锌、铅、镁、钙、钡、锶。

2、树脂的防锈作用

(1)涂膜的吸水性

一般涂膜吸水性大,是起泡的原因,生锈也明显。

(2)涂膜的粘附性

随着涂膜的劣化,使吸水性、粘附性降低,防锈能力下降。

二、耐大气腐蚀性能

将涂层钢板暴露于室外时引起的涂膜光泽降低、白恶化现象有外因和内因。

1、外部原因

(1)紫外线

用高分子材料形成的涂膜,由紫外线导致劣化的波长在400毫米以下,构成涂膜的分子吸收这一能量活化分散后,和空气中的氧结合,导致涂膜劣化。

(2)水

水分使涂膜膨胀,容易为紫外线所破坏,起了向涂膜内部输送氧的作用。另外,如将白恶化的涂膜洗去,会进一步促进涂膜劣化。

(3)温度

当由可见光、红外线引起温度上升时,将会促进由紫外线活化分解的树脂的氧化反应,使涂膜劣化。

2、内部原因

(1)树脂

防止涂膜劣化的最有力因素是树脂的稳定性。用于室外的涂层钢板的涂料树脂,需使用耐大气腐蚀的材料。

(2)颜料

一般,添加颜料能提高涂膜的耐大气腐蚀性。另外,也防止水和热辐射浸透到涂膜的内部。颜料对于紫外线的遮断性因其种类而异,涂膜对紫外线吸收率越高,对其保护效果就越好。

颜料和树脂间的相互作用,对耐大气腐蚀也有影响,即使树脂本身的耐大气腐蚀性好,但当和颜料亲合性差时,加入颜料也有使耐大气腐蚀性变坏的倾向。另外,即使树脂本身的耐大气腐蚀性不太好,如果和颜料的亲合性好,也可以通过添加颜料来提高耐大气腐蚀性。

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