1.3　冷涂鋅涂料簡介

1.3.1　冷涂鋅涂料組成及特點(diǎn)

冷涂鋅涂料是近年來新出現(xiàn)的一個(gè)涂料品種，是一種單組分、高含鋅量的重防腐涂料，主要由高純度的鋅粉、揮發(fā)性溶劑和有機(jī)樹脂三部分配制而成，可以歸類于有機(jī)富鋅涂料。

與其他雙組分富鋅涂料如環(huán)氧富鋅涂料、無機(jī)富鋅涂料等以及其他單組分富鋅涂料相比，冷涂鋅涂料干膜鋅含量高達(dá)95％以上，能夠?yàn)殇撹F基材提供良好的陰極保護(hù)，實(shí)現(xiàn)長效防腐的要求。冷涂鋅涂料施工方便，不存在使用前繁瑣的混合工序和涂料使用時(shí)間的限制，操作簡便，不需要特別的技術(shù)，只需要攪拌均勻，保證必需的涂膜厚度就能夠?yàn)殇撹F提供很好的陰極保護(hù)，即使在很苛刻的環(huán)境中，仍能長效保護(hù)鋼鐵表面。與熱浸鍍鋅、熱噴鋅相比冷涂鋅涂料具有低污染、低能耗的優(yōu)點(diǎn)。此外，除了醇酸樹脂油性涂料之外，冷涂鋅涂料可與聚氨酯涂料、環(huán)氧類封閉漆、丙烯酸涂料、氟碳面漆等重防腐涂料配套使用。并且冷涂鋅涂料可直接用于各種鋼構(gòu)基材上以及作為鍍鋅涂層破損修補(bǔ)之用。因此，冷涂鋅涂料廣泛應(yīng)用于土木、建筑、電力、通信、環(huán)境衛(wèi)生、船舶漁業(yè)等鋼鐵構(gòu)件的防銹以及鍍鋅構(gòu)件的維修維護(hù)。

冷涂鋅涂料在市場(chǎng)上又稱之為冷噴鋅涂料、冷鍍鋅涂料、涂膜鍍鋅、鋅基涂鍍等等。

1.3.2　冷涂鋅涂料的防腐蝕機(jī)理

一般的有機(jī)涂料防腐原理為環(huán)境屏障保護(hù)，當(dāng)自然界的H2O、O2、Cl-、CO2等腐蝕介質(zhì)接觸鋼構(gòu)件時(shí)，由于在鋼構(gòu)件表面有涂層將腐蝕介質(zhì)隔絕開來，遂能實(shí)現(xiàn)防腐保護(hù)。但缺點(diǎn)是一旦防腐涂層出現(xiàn)破損，裸露的金屬表面迅速被氧化并生成體積更大的浮銹，并逐漸由破損處向周圍擴(kuò)散，最終使得防腐涂層失效。而冷涂鋅涂層的主要防腐作用有：犧牲鋅粉的保護(hù)作用（電化學(xué)防護(hù)）、屏蔽作用、涂膜自修復(fù)和鈍化作用。

（1）犧牲鋅粉的保護(hù)作用

冷涂鋅涂料中含有大量鋅粉，鋅粒子之間、鋅粒子與鋼鐵表面之間緊密接觸，鋅的電位比鐵更負(fù)，所以在電解質(zhì)溶液中鋅原子容易失去電子變成陽極，鐵則為陰極。在陽極區(qū)鋅由于失去電子而被腐蝕掉，在陰極區(qū)鋼鐵表面不斷得到電子，從而得到保護(hù)。

（2）屏蔽作用

冷涂鋅涂料的屏蔽作用主要依賴于難溶鹽和腐蝕產(chǎn)物的生成。冷涂鋅涂料多采用鱗片狀鋅粉，加強(qiáng)了物理屏蔽作用。因?yàn)轺[片狀鋅粉的加入增加滲透距離的同時(shí)，在涂層中形成了無數(shù)的微小區(qū)域，減少了涂層與金屬基體之間的熱膨脹系數(shù)之差，降低了涂層硬化時(shí)的收縮率、涂層內(nèi)部的應(yīng)力，抑制了涂層的龜裂、脫落，提高了涂層的黏結(jié)力和抗介質(zhì)滲透能力，從而提高了涂層的防腐蝕性能。鋅的腐蝕產(chǎn)物因腐蝕介質(zhì)的不同而不同，有氧化鋅、氫氧化鋅、堿式碳酸鋅、堿式氧化鋅、硫酸鋅等，由于這些物質(zhì)的形成使得體積膨脹，填滿涂膜的空隙，從而防止鐵表面與氧、水等有害介質(zhì)的進(jìn)一步接觸，起著物理屏蔽作用。同時(shí)這些腐蝕產(chǎn)物可以使涂膜緊密地結(jié)合起來，增大電阻，減緩電化學(xué)腐蝕的速率，鋅粉的消耗速率就會(huì)大大降低，其耐久性就會(huì)提高。

（3）涂膜的自修復(fù)作用

當(dāng)涂膜上有部位損傷時(shí)，露出基體金屬，在較小面積內(nèi)腐蝕電流能流向鋼鐵露出部分，則鋅的產(chǎn)物就沉積在此處形成一層保護(hù)膜，延緩腐蝕繼續(xù)發(fā)生。

（4）鈍化作用

涂料對(duì)鋼材有著良好的鈍化作用，涂料成膜過程中隨著水分的蒸發(fā)，涂層的pH值發(fā)生變化，鋼材基體的電極電位不是一直處于受電化學(xué)保護(hù)的狀態(tài)。

1.3.3　冷涂鋅涂料的性能特征、施工及應(yīng)用

冷涂鋅涂料的性能特征如下。

①產(chǎn)品防腐性能優(yōu)異，與熱浸鍍鋅、熱噴鋅等具有同等的防腐效果。

②產(chǎn)品為單組分，使用簡單，使用前只需攪拌均勻；可重復(fù)使用、無活化期；可采用噴涂、刷涂、輥涂等施工方法。

③產(chǎn)品使用時(shí)對(duì)基材表面處理要求較低，輕度銹蝕表面也可涂裝，但必須清除基材表面污物、舊漆膜、松動(dòng)的銹蝕物等。為達(dá)到冷涂鋅的最佳防腐性能，基材表面須噴砂處理至Sa2.5級(jí)。

④產(chǎn)品漆膜附著力優(yōu)異，即使干膜厚度高達(dá)100μm時(shí)，用1mm的劃格器測(cè)試，附著力仍可達(dá)0級(jí)。

⑤產(chǎn)品重涂性好，可多次涂覆，表干后即可復(fù)涂，也可在2～8h后涂覆其他各種顏色的面漆。

⑥產(chǎn)品固含量高，不含鉛、鉻等重金屬，不含甲苯、二甲苯、一氯甲烷、甲乙基酮等有機(jī)溶劑，是環(huán)保型產(chǎn)品。

施工工藝及使用方法如下。

（1）工件表面處理

基材為鋼鐵時(shí)，必須清除鋼鐵表面的灰塵、油污及其他雜質(zhì)。對(duì)于惡劣環(huán)境下或高防腐性能要求下建議采用噴砂除銹，除銹等級(jí)達(dá)到Sa 2.5級(jí)；對(duì)于一般大氣環(huán)境下或不能采取噴砂處理時(shí)建議使用動(dòng)力工具除銹，除銹等級(jí)達(dá)到St 3級(jí)。基材為鍍鋅件時(shí)必須清除鍍鋅件表面的灰塵、油污等，已生銹的地方建議使用動(dòng)力工具除銹，除銹等級(jí)達(dá)到St 3級(jí)；基材為舊涂層表面時(shí)，應(yīng)除去涂層表面的鋅鹽、油污以及灰塵，疏松及生銹的部位推薦采用電動(dòng)工具對(duì)其表面進(jìn)行局部打磨。ABS、硬質(zhì)塑料、鋁材、玻璃鋼等其他底材均不宜使用冷涂鋅涂料。

（2）涂料準(zhǔn)備

由于冷涂鋅含有大量的鋅粉，因此在開蓋后必須充分?jǐn)嚢瑁ㄗh使用電動(dòng)或氣動(dòng)攪拌機(jī)。攪拌后請(qǐng)確認(rèn)罐底無沉淀物存在，在涂裝過程中也要注意經(jīng)常攪拌，防止鋅粉沉降。

（3）稀釋

施工時(shí)需要采用稀釋劑，以冷涂鋅用量為100質(zhì)量份計(jì)，刷涂、輥涂、無氣噴涂施工過程中，稀釋劑加入量均為0～5份；空氣噴涂過程中，稀釋劑加入量為10～15份。

（4）涂裝

冷涂鋅涂料可刷涂、輥涂、無氣（或空氣）噴涂，有特殊需要時(shí)還可以采用浸涂或者靜電噴涂。刷涂選用毛較為柔軟、可以吸收大量涂料的刷子，涂裝時(shí)注意不要延展涂膜，不要留下刷痕，以保證涂膜厚度均勻。

（5）配套涂層

冷涂鋅涂料作為底漆使用時(shí)，后道推薦中間層配套涂料為環(huán)氧云鐵；后道推薦面漆配套涂料為氯化橡膠、丙烯酸聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷、冷涂銀面漆等等。

冷涂鋅涂料廣泛應(yīng)用于各種鋼鐵構(gòu)件及設(shè)施防腐，如送變電系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、混凝土鋼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)建筑物、海洋設(shè)施、市政工程、人防工程、高速公路、鐵路設(shè)施、水利設(shè)施、石油化工設(shè)備等等。其具體應(yīng)用形式有以下三種。

①可作為單一防腐涂層，用于鋼鐵表面防銹防腐，是替代熱浸鍍鋅、熱（電弧）噴鋅、電鍍鋅等的最佳防腐材料。

②可用于對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面各種鍍鋅層由于腐蝕、焊接、切割、鉆孔、鉚接等引起的破損處的修補(bǔ)。

③可作為重防腐涂裝體系底漆，與除醇酸類涂料之外的其他中間漆以及面漆配套使用。