防腐涂料的分类

概述^[1][2]

常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿命；重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境中应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。

防腐涂料应用领域主要有以下5个方面：

1）新兴海洋工程：海上设施、海岸及海湾构造物、海上石油钻井平台；

2）现代交通运输：高速公路护栏、桥梁、船艇、集装箱、火车及铁道设施、汽车、机场设施；

3）能源工业：水工设备、水罐、气罐、石油精制设备、石油贮存设备（油管、油罐）、输变电设备、核电、煤矿；

4）大型工业企业：造纸设备、医药设备、食品化工设备、金属容器内外壁、化工、钢铁、石化厂的管道、贮槽、矿山冶炼、水泥厂设备、有腐蚀介质的地面、墙壁、水泥构件；

5）市政设施：煤气管道及其设施（如煤气柜）、天然气管道、饮水设施、垃圾处理设备等。

海洋防腐涂料分类^[2]

我国应用较多的海洋防腐涂料主要有以下几种。

1.环氧树脂类防腐涂料

酚醛环氧树脂和双酚A环氧树脂是环氧类防腐涂料的两大主体树脂。除环氧树脂外，还需颜料、体质颜料、催干剂、助剂、有机溶剂等调制而成。环氧树脂漆膜坚硬、耐磨性好、附着力强，并具有良好的耐水性。

2.橡胶类防腐涂料

橡胶类涂料以合成橡胶或天然橡胶衍生物为成膜物质，应用较多的有氯化橡胶防腐涂料和氯磺化聚乙烯防腐涂料。氯磺化聚乙烯防腐涂料主要成膜物质为氯磺化聚乙烯橡胶，其具备低温施工性能好、干燥迅速、维修方便等特点。但与基底黏附力低，需要与其他树脂混用或者改性来提高附着力，同时需要较多溶剂溶解，环境友好性差。氯化橡胶防腐涂料的主要成分有过氯乙烯氯化橡胶树脂、颜料、助剂等。氯化橡胶的抗介质渗透能力非常好，如加入玻璃鳞片，搭接形成屏蔽效应，使本涂料的防腐蚀性能大大增强。故其耐化学品性、耐水性、耐雾性和耐候性能优异，但与基底黏附力不高，耐老化、耐紫外性能不强。

3.氟碳防腐涂料

氟碳防腐涂料由氟碳树脂、脂肪族异氟酸酯、高级颜料、助剂和溶剂等组成，主要用于要求较高的防腐蚀涂装体系中，作为高性能面漆和耐久性面漆。这类涂料表现出较强的耐候性、防腐蚀性和优良的自洁性。但其涂料成本过高、涂料需高温烘烤、硬度差、易漏涂等问题，是影响氟碳涂料推广的主要因素。　

4.有机硅树脂涂料

有机硅涂料是以有机硅聚合物或有机硅改性聚合物为主要成膜物质的涂料。有机硅树脂中Si—O具有一定的离子性，且Si—O—Si键能、键角均比C—C键大，这种价键结构使其集有机材料和无机材料的综合性于一身。有机硅涂料具有优良的耐热耐寒、电绝缘、耐电晕、耐辐射、耐潮湿和憎水、耐候、耐沾污及耐化学腐蚀等特性。但因强度低，与基底的黏附力低等缺点限制了其应用。

5.聚氨酯类防腐涂料

常见的聚氨酯涂料分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨酯涂料。双组分聚氨酯涂料是由羟基树脂和多异氰酸酯预聚物两组分组成，涂刷后，-OH与多异氰酸酯的-NCO在常温下进行交联固化，形成致密的膜层。单组分聚氨酯涂料不需要添加固化剂，直接将其涂覆在需要的位置，端-NCO直接与空气中的水分发生反应而固化成膜，其应用范围没有双组分聚氨酯涂料广泛。

石墨烯防腐涂料^[3]

石墨烯具有超大的比表面积，分子不透过性，超高的导电性等优点，石墨烯在防腐涂料中的防腐机理可以总结为以下几点：

(1)优异的阻隔性能。分散良好的片层结构的石墨烯在涂料中层层堆叠，填充涂料中的空隙，形成“迷宫”阻隔效应，使得涂层里的气泡或者裂纹无法进一步扩展，并且延长腐蚀介质的扩散路径，降低了金属基体的腐蚀速率(图2a和b)。

(2)石墨烯与水的接触角较大，具有良好的疏水性，可以物理阻隔环境中的水分、氯离子和氧等的通过，起到防腐蚀的作用。

(3)石墨烯优良的导电性可以阻碍海水中金属阳极腐蚀反应的进行，使得电化学的腐蚀速率降低。覆盖有石墨烯防腐涂料的金属出现破损时，由于石墨烯的存在，将阳极Fe失去的电子快速传递到涂料的表面，将阴极反应转移到涂料表面发生。这样，阻隔了阴极反应生成的OH^－与阳极反应生成的Fe³⁺生成新的物质，Fe³⁺不再消耗，在阳极不断积累，阳极反应的进行受到抑制，从而降低了Fe的溶解(图2c)。

主要参考资料

[1].防腐涂料及其应用领域[J].现代涂料与涂装,2019,22(04):5.

[2]文玉良,刘重强,卢志敏,符夏颖.海洋防腐涂料的研究现状及发展方向[J].山东化工,2018,47(12):40-42.

[3]李爽,张双红,杨波,郭华超,李悦,文芳.石墨烯防腐涂料研究进展[J].腐蚀科学与防护技术,2019,31(04):455-461.