金属环保涂装新技术水性渗墨工艺介绍.docx

金属环保涂装新技术水性渗墨工艺介绍金属材料是现代社会中使用最广泛的工程材料，人们不仅在工农业生产，科学研究方面用到 金属材料，在日常生活中也随处可见，无时无刻不在使用金属材料。然而随着重工业对环境的破 坏和污染越来越严重，这些金属材料都在受到不程度的破坏，因此金属防腐的问题受到了社会越 来越多的关注。据统计，全世界每年因金属腐蚀而造成的经济损失达到7000亿美元，约为地震、 火灾、台风等自然灾害损失总和的6倍。有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1 亿吨!在我国，由于金属腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值(gdp)的4。金属腐蚀的主要害 处，不仅在于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身损失要大 得多，甚至大到无法估量。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。国内外都曾发生过 许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿 孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂所用储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备 跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如c12、h2s、hcn等的泄漏，更会危及工作人员和 附近居民的生命安全。因此，大力开发优异的金属腐蚀防护方法显得至关重要，尤其是在防护要求更高的领域，例 如航空航天、船舶舰艇、港口码头设备、远洋集装箱、化工设备、高压铁塔、铁路桥梁等更是迫 在眉睫。一、目前的钢铁防腐方式 目前的钢铁防腐一般使用喷涂或辊涂的方式，用涂层进行防腐，而防腐涂层则分为一般防锈涂层和富锌防锈涂层，还有目前最新防腐涂层水性渗墨涂层。一般防锈涂层是利用物理阻隔 作用，富锌防锈涂层是利用物理阻隔和阴极保护作用，而水性渗墨涂层本身具有极强耐腐性和防 渗透性。下面将三种涂层的腐蚀过程加以介绍 1一般防锈涂层的腐蚀过程如下图所示：一般防锈涂层是利用环境屏蔽方法，防锈涂层阻断水分、空气与钢铁表面接触，从而保护钢 铁不被腐蚀。涂膜由于暴晒、各种酸碱等侵蚀，逐渐老化破损，从而失去屏蔽作用，钢铁开始生 锈。生成的铁锈使涂膜松动，发生脱落。随着腐蚀的继续，生锈部分也将脱落。如此循环，直到钢铁被全部腐蚀。 2富锌底漆涂层腐蚀过程与一般利用环境屏蔽方法防锈相同的富锌漆，开始也是通过阻断水分、空气与钢铁表面接触， 保护钢铁不被腐蚀。由于锌的活性大大高于铁，当面漆被破坏后，富锌涂料中的锌会代替铁发生 电化学反应，通过自我牺牲的方式保护钢铁不生锈。当锌被完全消耗后，铁开始生锈(锌易和酸 反应，在化工厂、电厂等酸性较强的场合，锌更易被腐蚀)，这种通过自我牺牲的防锈方式，既 浪费了锌资源又无法达到长效防腐的目的。3水性渗墨涂层耐蚀过程矮水性渗墨是将一种特殊的高分子材料，涂在钢铁表面后立即生成一层钝化膜，同时在这层钝 化膜上面又形成了一层分子级高分子膜，这些类似塑料的高分子材料，具有极好耐水、耐酸、耐 碱等特点，通过复合功能，实现长效防酸防锈的效果。新型水性渗墨金属防腐涂层从以往的简单 隔离防锈、被动牺牲式防锈转化到主动式水性渗墨防锈，通过水性渗墨反应层及致密高分子材料 层的复合作用，实现长效防腐防锈的效果。水性渗墨涂层的特点：1由于水性渗墨技术采用浸入式生产方式，涂层表面保证了其完整性、均匀性、致密性， 腐蚀介质也因此无法渗透达到铁基体。2水性渗墨产生的钝化层具有自修复能力，可以有效地防止划伤后的继续腐蚀。 水性渗墨开创了金属环保防腐的新纪元。那么水性渗技术是如何发展的呢? 新型金属防腐技术水性渗墨防腐技术，由山东汇金集团瑞国环保科技有限公司与哈尔滨工业大学强强联手，共同研发的新一代金属防腐科技。我们先来了解一下，水性渗墨技术的由来。1 977年美国的agmacdiarmid、ajheeger及日本的白川英树(hshirakawa)发现掺杂后的聚 乙炔具有类似金属的导电性，高分子仅为绝缘体的概念被彻底打破了。为了表彰他们这一划时代 的重大发现，他们共同获得了诺贝尔奖。1371985年deber(迪波尔)首先报道了导电高分子作为一种新型的金属表面防腐涂层和缓蚀剂，实验室证明其防腐能力是锌防锈漆的10000倍，即使在实际使用中，其防腐性能也是富锌漆的 310倍。1991年美国的劳斯阿拉莫国家实验室(lana)及美国宇航局(nasa)均报道用导电高分 子可以防止低碳钢的腐蚀，同时他们发现将导电高分子涂在火箭发射塔的内壁，可使发射塔避免 因在发射过程中产生大量盐酸而受到严重腐蚀。哈尔滨工业大学依托前人的研究理论，在实验室做了大量的实验。哈工大联手汇金集团，经 过四年的努力，解决了导电高分子的合成及水溶液中的分散性等一系列问题，实现了很好的校企 合作，完成了水性渗墨的工业化。二、水性渗墨涂层(hrunet)耐蚀性对比测试1水性渗墨(h-i啪t)厚涂层试样与红丹防锈漆试样耐酸性比较图l与图2将红丹防锈漆试样放入20wthcl中，浸泡24h后表面严重起泡，而且漆膜表面 颜色变浅。图3hrunet水性渗墨涂层试样在20wthcl中浸泡21d，无腐蚀现象。图22水性渗墨(h_ri腿t)厚涂层试样与富锌防锈漆试样耐酸性比较图1富锌防锈漆试样在20wthcl中仅仅浸泡lmin，在其表面便已生成大量气泡。 图2富锌防锈漆试样继续在20wthcl中浸泡24h后，涂层起泡失效。图3hrunet水性渗墨试样在20wthcl中浸泡30d，无腐蚀现象。i漆蔼陲懑图1图2图31383水性渗墨(hr朋姬t)薄涂层试样耐酸性测试将薄涂层h-runet试样放入2删hcl中浸泡72h， 试样无腐蚀现象，涂层完整。在彩钢板国家标准中，在5砒hcl中浸泡2h不腐蚀即达到标准。 4水性渗墨(hrunet)试样耐盐测试 将hrunet水性渗墨涂层样品放入在5wt的盐水(海水的含盐率为35wt)中，浸泡30天，试样无任何腐蚀现象。 5水性渗墨(hrunet)试样耐划伤测试在上文我们提到过，水性渗墨涂层有着神奇的自修复功能，那在下面的“划叉”实验中，我们 可以明显的看到它的这种特性。通过划“x”实验，可以明显看到，水性渗墨涂料在划“x”部分，没有出现红锈，氟碳类涂料 沿划“x”部分都出现了红锈，聚氨酯类涂料划“x”部分和周边出现了腐蚀现象。而普通的防锈涂 料则全面产生了铁锈。以上实验证明了水性渗墨涂层本身有着很好的防腐能力及优异的自修复能 力。三、第三方权威检测报告 水性渗墨金属防腐板(hri咂t)经“化学工业海洋涂料质量监督检验中心”严格检测，送检样品表面涂层为409m。 1表面附着力(1mm划格法)实验结果达到“0”级(备注：检测漆膜，根据涂层被剥离的程度来评价附着力等级。表面附着力按05共由高往低分了6个等级。0级划痕边缘完全光滑，无 任何方格脱落；1级划痕线交点处涂层小片剥落，规定大约为方格部分的5：2级划痕线交点 处涂层小片剥落，规定大约为方格部分的5；3级漆膜沿着划痕的边缘以宽带形式脱落，规定 大约为方格部分的1535；4级漆膜沿着划痕的边缘以宽带形式脱落，部分方格几乎完全脱 落，规定大约为方格部分的3565：5级漆膜脱落的部分超过65)。2表面硬度铅笔硬度(擦伤)达到“41-i；1393耐碱性(10naoh溶液)实验浸泡30天表面无腐蚀现象：4耐酸性(20hci溶液)实验浸泡30天表面无腐蚀现象：5耐盐雾实验670小时，样板保持样板不起泡、不生锈、不脱落。 hrunet水性渗墨工艺表面硬度完全能够达到“6h标准，但在实际的应用中，通过跟客户的深度沟通，4h的表面硬度性价比最高，适用范围最为广泛。化掌工生薯洋津fi爱监蕾檀中心 膏岛襄曩幢羹拄聋硪公目m，检验报告h m32+f一，1i。4 -p悻t一c# 检验报告hf 4hnkb4位 oi 4m“qhfi：f。杜日rjl_*，：nfi 冉n5 ： 粕 。o*t#t 4tto-fgg#l“nt一幢位 tt“耳mt&麓h幢特羹尉一址也 一：勰怒慧00鬈；、，；鸶麓船恕燃i日一#b tm!o!k：n“鼍。誊譬，。4 +。t#tf11 二一+蔓“一t-“h ”，!i 。，?。”1141，“；j一 t。一文：i 。目蠢替雌踌l嚣娃j一；一，-量 一一，i蛾女iklil女i，t2妒1钟lil。?_一i-1_铅笔礓盎l纂尊旭讲r 57；卜2撕群t幢，i非ll鼎蓐囊)3摊通过沾ft174-1t斟最皇：似虻i革最1过0舡r t1，iliits挪川n理譬凯闸铷四、适用范围 在第三方的检验报告中，我们可以看到hrunet水性渗墨产品具有耐抗强酸强碱和无锌长效的特性，因此可应用的范围的是非常广阔的，可应用大型工业企业如化工厂、电厂、钢厂、水 泥厂、汽车制造、石化管道；市政设施如煤气、天然气管道及其设施，饮水及垃圾处理设施；新 型海洋工程如海上桥梁、港口机械、海岸及海湾构造物、输油管道、海上石油钻井平台等；海洋 交通运输如运输船舶、集装箱等；能源工业如水罐、输变电、核电、水利、风电、火电及煤矿设 备等；现代交通运输如桥梁、高速公路护栏、机场、铁路、停车场设施等；户外应用设备如户外 配电箱体，户外广告牌、展示牌、铁塔、公用铁栏杆等。五、水性渗墨工艺特点 通过上面的一系列介绍后，对于水性渗墨工艺的特点进行一下总结。 1全程环保hrunet水性渗墨涂料从产生到使用到消失，对环境基本无任何污染。聚合物通过水溶剂引发，生成的聚合物不含重金属和危害人体健康的有害溶剂。涂装过程中不使用含 有对环境和人体危害的有机溶剂，二是使用水做溶剂。使用废弃后，只要加温300度，就可以分 解还原成对环境无危害的单质，环境友好。2超级防腐从“化学工业海洋涂料质量监督检验中心”检测结果来看，水性渗墨金属防腐板140(hrin咂t)在抗酸、碱、盐方面，有着优异的性能，因此适用于金属重防腐和金属环保型防 腐领域。3用工少、高效率、高利用率hrunet水性渗墨工艺产线实现了全自动化，用工少，大 大减少了人员投入。仅用工成本每年将为企业节