鋼材在生產、儲運過程中,如不經防銹處理,在較短時間內就會產生銹蝕,對成品鋼材的外觀和性能產生不良影響,銹蝕嚴重的甚至會造成鋼材報廢。鋼鐵生銹給國民經濟造成巨大損失,全世界每年因生銹而報廢的鋼鐵達幾千萬噸,我國2000年因腐蝕造成的經濟損失達5000億人民幣,因此防銹液的研究對鋼鐵材料的保護具有重要作用。過去使用的金屬水基防銹液大多數都含有亞硝酸鈉,亞硝酸鹽型水基防銹液具有價廉、效果良好及使用方便、易去除等明顯優(yōu)點,故被廣泛使用,但人們證明亞硝酸鹽能轉化成致癌物而使其使用和排放受到嚴格限制。由于環(huán)保等原因,多年來人們一直在致力于非亞硝酸鹽環(huán)保型水基防銹劑的研究,取得了較大的進展。防銹油防銹性雖好,但成本高,而且給鋼鐵制品后期處理帶來困難。近幾年,環(huán)保型水基防銹劑的研究得到國內外的廣泛關注,特別是長效水基防銹劑的研制已成為一種趨勢。
鋼鐵在進行涂裝前通常需要進行前處理,包括除油、除銹等工藝,化學前處理方法通常還要在鋼鐵的表面形成一層化學轉化膜,該轉化膜既有一定的防腐能力,可以避免零件在噴涂前短暫的時間內返銹,也可以增加零件表面的粗糙度,增強涂料與基底的結合力。
硅烷處理劑
水溶液中通常以水解的形式存在:硅烷水解后通過其SiOH基團與金屬表面的MeOH基(M表示金屬)的縮水反應而快速吸附于金屬表面;一方面硅烷在金屬界面上形成Si-O-Me共價鍵。
Si(OR)3+H2O----------Si(OH)+3ROH (1)
Si(OH)+MOH-----------SiOM+ H2O (2)
一般來說,共價鍵問的作用力可達70010,硅烷與金屬之間的結合是非常牢固的;另一方面,剩余的硅烷分子通過SiOH基團之間的縮聚反應在金屬表面形成具有Si-O-Si三維網狀結構的硅烷膜。該硅烷膜在烘干過程中和后道的電泳漆或噴粉通過交聯反應結合在一起,形成牢固的化學鍵。這樣,基材、硅烷和油漆之間可以通過化學鍵形成穩(wěn)固的膜層結構。
凡是用水作溶劑或者作分散介質的涂料,都可稱為水性涂料。依據涂料中粘合劑類別,水性涂料被分為兩大類:天然物質或礦物質(如硅酸鉀)的天然水性涂料和人工合成樹脂(如丙烯酸樹脂)的石油化工水性涂料。此處僅對人工合成樹脂類的水性涂料進行闡述。
水性涂料包括水溶性涂料、水稀釋性涂料、水分散性涂料(乳膠涂料)3種。水溶性涂料是以水溶性樹脂為成膜物,以聚乙烯醇及其各種改性物為代表,除此之外還有水溶醇酸樹脂、水溶環(huán)氧樹脂及無機高分子水性樹脂等。