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新型無毒防銹涂料

時間:2005-06-29
關鍵詞:新型 無毒 防銹 涂料 來源:中國產業經濟信息網
        隨著工業與民用產品的防銹要求的提高,對防銹顏料行業也提出了新的挑戰,在現在應用的防腐蝕涂料中常常用到防銹顏料,它起著重要的防腐蝕作用。而早期的防銹顏料主要是紅丹(此外也用一些鋅粉)。其中市售紅丹可分為2個等級:

        1、低純度紅丹(約85%Pb304)

        含多量黃丹PbO,與干性油配成涂料后,粘度會上升,必須施工前調配,當日用完,否則增稠呈豬肝狀,技術上稱之為“肝化livering”。

        2、 高純度紅丹(約97%)

        能與干性油及一些樹脂配制成穩定的單罐裝涂料,不會凝稠,稱之為“Non setting red lead不凝結紅丹”。

        雖然紅丹漆對鋼鐵有良好的防銹功效,但對鋁、鎂等輕金屬,因鉛與鋁的電位差,反而會促進腐蝕。1945年日本戰敗投降,第二次世界大戰結束,故在1946年我們得知美國開發了新型鉻酸鹽防銹顏料,不僅可用于鋼鐵,又可鈍化鋁、鎂輕金屬,主要包括:

        a、黃4ZnO·K20·4Cr03·3H2O;
       
b、四鹽基鋅黃5ZnO·CrO3·4H20,制磷化底漆WP-1;
        c、 鉻酸鍶SrCrO4,其特點是分子中不含結晶水,適用于耐高溫烘烤的底漆,如
卷材底漆,也大量用于航空底漆。

        美國鉻酸鹽防銹顏料配制涂料工藝與紅丹不同。紅丹漆中的紅丹含量越高越好,當時有些小廠摻入重晶石粉、滑石粉以降低成本,但防銹性也下降。但鉻酸鹽防銹漆的配制工藝不同,它們是微溶性顏料,使水透過漆膜后,溶出鉻酸起鈍化作用。涂料配方中不可含其太多,以免雨水時溶出多,因滲透壓而起泡,配方中常含氧化鋅、鈦白、滑石粉等,才能制得合用的涂料。

        鑒于鋼鐵在pHl2以上時會鈍化防銹,而Ca(0H)2的飽和水溶液的pH約為12.4,將Ca(0H)2粉末分散于耐堿的基料氯化橡膠(Parlon)中,涂于鋼板上作天然曝露, 3個月中鋼板未見銹蝕,底板光亮如新,但6個月后再檢查,卻見鋼板銹蝕點很多,原因是大氣中CO2,SO2的作用使pH下降失效,即通常稱之為炭酸化Carbonization的作用:

    Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H20

    CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2

        紅丹和鉻酸鹽顏料雖防銹效果良好,但都有毒性。紅丹會使工人鉛中毒,并損傷孩童智力。六價鉻鹽會使人致癌,已受到歐美各國禁止,甚至在鏟除該類舊漆皮時,必須用大幅幕布將整個物體包封Con-tainment,收集舊漆皮,以免鉛鉻屑落人江水或土壤中。因而開發了多種無毒防銹顏料,如鉬酸鋅、偏硼酸鋇、鐵酸鈣等,但其主要品種當推微溶性的磷酸鹽顏料,

        臨使用時,在攪拌下將乙組分漸漸注入甲組分中。

        此類顏料品種繁多,雖有推薦配方,僅供參考,未必適合我國實際情況,尚須大量試驗研究,配制出優良的防腐蝕涂料。

        人類對物料毒性的認識是逐步與時俱進,最早是:急性中毒(Acute toxicity),如砒霜As2O3。

        后來認識慢性中毒(Chronic toxicity),如鉛、汞、石棉。

        后來認識致畸(teratogenicity),如乙二醇醚。

        最近見到歐洲新的環保規范1999/45/EC,規定涂料中含鋅的化合物(如ZnO,磷酸鋅等)在水中對水中生物,如魚、藻類植物等有毒性,因而限其溶解于水中的鋅濃度(mg/L),規定產品容器的標牌以示區別,分級為:

        R 50/53:對水中生物劇毒,對水生物環境引起長期不良影響。

        R 51/53:對水中生物有毒,可能對水生物環境引起長期不良影響。

        R 52/53:對水中生物有害,可能對水生物環境引起長期不良影響。

        隨著科學技術的不斷發展,社會對環保問題的日益重視,涂料工業與顏料工業的市場也會不斷完善,相信有更多的新產品會被研究出來。那么國內的防銹顏料產品必須上一個新的臺階,工業市場也會相應進入一個競爭的時代。

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