腐蝕問題一直以來困擾著涂料范疇，本文要點著眼于粉末涂料配方體系中對防腐影響的一些要素，當然大氣環境與基材在很大程度上也會影響著涂層的腐蝕性能。

與其他化學體系比較，環氧樹脂由于其共同的化學結構賦予。其優異的耐化學性和耐水性以及與基材的附著力。

所以在防腐范疇，環氧樹脂占大多數。文中對不同類型的環氧樹脂，固化劑以及常用的防腐助劑和填料進行了剖析。

1、導語

跟著工業技能的快速開展，環境保護問題現已越來越遭到全世界的注重。特別是在我國，政府機構聲明在2015年初初步對溶劑涂料廠商征收高達4%的消費稅。

由于粉末涂料的VOC簡直接近于零，這關于粉末涂料廠商是個好消息，將會提供更多的開展關鍵與政府的大力支持。

粉末涂料已廣泛應用到許多范疇，比如建筑、轎車、管道、移動通訊和家用電器等。粉末涂料范疇中，涂料防腐的作業與研討一直沒有間斷過。

有關橋梁、建筑物、飛機、轎車與輸氣管道等腐蝕損壞的報道習以為常。盡管在油氣管道范疇中現已開宣告一種有用的陰極保護措施，但仍存在涂層損壞的狀況。

涂層損壞的影響要素許多，這或許遭到包括成膜物質、顏填料、助劑、基材類型、前處理工藝、固化工藝、涂層厚度與涂層附著力在內涂料體系的影響，也或許包括溫度、濕度、細菌與紫外線在內外部環境的影響。所有腐蝕影響要素間的聯系如圖1所示。 

關于粉末涂料廠商而言，防腐功用的改善關鍵在于涂料本身化學組成的設計，這就需要選擇適合的成膜物質、顏填料與防腐助劑。接下來這些影響要素將逐個介紹。

2、成膜物質

粉末涂料所用樹脂主要為聚酯、丙烯酸、聚氨酯與環氧。聚酯結構中存在著酯基，易于在濕潤環境下水解；丙烯酸結構中也含有酯基，被證明易在酸雨環境下遭到損壞；

聚氨酯可用于防腐涂料，但價格昂揚；價格合理與防腐功用優異的環氧樹脂，則是個很好的選擇，如圖2所示，就以雙酚A型環氧為例。

雙酚A型環氧優異防腐功用的決定因素如下：

（1）側羥基賦予了同金屬出色的附著力

（2）骨架中醚鍵賦予了優異的耐化學性與耐堿性；

（3）結構中無酯基，具備出色的耐水性；

（4）高交聯密度賦予了對基材更出色的屏蔽作用；

除了雙酚A型環氧，線性酚醛改性環氧與雙酚F型也可用于防腐粉末涂料中，兩者的化學結構圖如圖3與圖4所示。 

從化學結構上剖析，線性酚醛改性環氧同雙酚A型環氧與F型環氧比較，單位摩爾物質中含有更多數目的環氧基團與芳香環，固化后交聯結構更為細密，具有更優異的防腐功用，但一起也存在脆性這一缺陷，一般很少在粉末涂料中獨自運用。

在重防腐粉末涂料中，線性酚醛改性環氧往往與雙酚A型環氧共混運用，以抵達優異的防腐功用與力學功用。粉末涂料用雙酚F型環氧主要是為改善涂料的流平性，也可同雙酚A型環氧共混運用。

除了化學結構，分子量也是影響環氧各項功用的重要因子，其影響狀況如圖5所示。同高分子量環氧比較，由于低分子量環氧含有更多數目環氧基團，固化后涂層的交聯密度增大，從而涂層的硬度增加，柔韌性與沖擊強度下降。

低分子量環氧比高分子量環氧結構中含有較少數目的羥基，也會下降涂層與基材間的濕潤性與附著力。

歸納環氧各項功用考慮，環氧的分子量須在必定范圍內，或大或小均會影響到涂層的防腐功用。在重防腐范疇中，環氧的分子當量一般在700-900g/eq，分子量散布較窄。

在固熱性粉末涂料配方中，成膜物質主要由樹脂與固化劑組成。粉末涂料用環氧的常見固化劑包括咪唑、胺類（雙氰胺與芳香胺類）、酸酐與酚類固化劑等。

其中，咪唑由于活化能低與固化反應劇烈，固化后涂層內應力大與力學功用欠安，很少獨自運用，而是常常作為環氧粉末涂料的催化劑。雙氰胺具有出色的歸納功用與性價比，是常見的粉末涂料固化劑。

幾種芳香胺也可用于粉末涂料固化劑，例如Z.Wang等研討了三種芳香胺類固化劑（二氨基苯砜、間苯二胺與酚醛胺）固化涂層在濃度為10%的熱硫酸溶液中的防腐功用，發現二氨基苯砜固化涂層具有更好的防腐功用。

由于酸酐易產生刺激性氣體，貯藏穩定性欠安，在一定程度上約束了它在粉末涂猜中的運用。酚類固化劑以其低烘烤溫度、快速固化與優異防腐功用的長處，成為在重腐蝕環境如油氣管道范疇中的首選。

3、防腐涂料用顏填料

作為粉末涂猜中一種不可或缺的成分，防腐顏填料從防腐機理來說，是通過物理阻隔、電化學反應以及緩蝕反應來到達防腐抗蝕的目的。

物理阻隔防護是借助于層狀填料的涂層增厚與防滲功用來完成的。廣泛用于防腐粉末涂猜中的層狀填料主要是云母氧化鐵、絹云母與玻璃鱗片。

腐蝕介質在含球形填料涂層中趨于直線型搬遷與分散，這樣大大延緩了涂層腐蝕發展。其他需求指出的是，片狀填料在粉末涂料加工擠出過程中或許難以保持原有的片狀形狀，這一點約束了其在粉末涂猜中的運用。

原則上講，比基材的電化學性質更生動的金屬，均可作為防腐涂料的顏填料。但現在，運用最為廣泛的是金屬鋅顆粒，有報道稱環形鋅到達最佳防腐功用的顆粒均勻直徑為2μm。

金屬鋅的防腐機理在于鋅參加腐蝕反應產生了不溶物如ZnFe2O4與堿式碳酸鋅，特別地。

當由Eckave-Werke公司開發的片狀金屬鋅替換了傳統的球狀鋅后，由于片狀金屬鋅具有共同的平行搭接與屏蔽功用，涂料的防腐功用得到進一步的改善。

緩釋型顏填料按參加反應類型可分為陰極型與陽極型。陰極型緩蝕劑，如鎂和鋁的無機鹽，是通過在中性環境下同氫氧根離子的陰極反應生成不溶物來按捺涂層的腐蝕。

陽極型緩蝕劑，如磷酸鹽、硅酸鹽或氫氧化物，可在金屬表面構成一層氧化保護層。假如反應緩釋型顏填料缺乏，這將構成欠安的電極區，反而會加速腐蝕發展。

現在，緩釋型顏填料運用最為廣泛的是含磷酸鹽顏填料，如磷酸鋅與磷酸鎂。其他，還有一類毒性更少的緩釋型顏填料，它們是依據金屬氧化物混合物的尖晶石型顏填料。

4、助劑

理論上講，全部有助于提高涂層與金屬基材間附著力的助劑，均可用于改善涂層的防腐功用。硅烷或改性硅烷就是常見的一種，可改善涂層與金屬基材的層間附著。

除了硅烷類還有一些其他類型的附著力促進劑，比方查特威世界公司研宣告一系列用于粉末涂料的附著力促進劑。

如含有高濃度氨基、羥基或羥基的Chartsil B 515.2H/1H與ChartsilC，這些均可在擠出加工前引進到涂猜中。其他，有報道稱將聚笨胺加入到環氧粉末涂猜中，可改善其防腐功用。

5、展望

跟著環境保護越來越受到重視，粉末涂料在不久的將來具有更大的運用前景?？墒瞧駷橹梗勰┩苛嫌捎诟鞣N條件的約束，未能運用到C5與C6腐蝕等級上，這關于粉末涂料技能人員、設備供貨商以及基材前處理專業人士而言，仍有許多的作業與研討去做。

在許多防腐助劑之中，低毒綠色緩蝕劑是防腐涂料的發展趨勢，液體涂料界中提到了一些綠色緩蝕劑如生物可降解高分子與植物提取物，這些在許多腐蝕環境下表現出突出的防腐功用。盡管這些綠色緩蝕劑具有低毒與生物可降解的長處，但仍存在各種技能瓶頸。如安在工業層面上廣泛利用這些綠色緩蝕劑，特別運用到粉末涂猜中，需求進一步的研討與探求。