防腐涂层涂料施工容易出现的几个缺陷

普通防腐涂料遵循传统防腐机理,在施工后容易出现几个缺陷,如涂层起泡、涂层的湿附着力、腐蚀性介质在涂层中的渗透等。


1、涂层起泡
有学者曾提出涂层吸水体积膨胀、涂层包含气体、电渗透及渗透压都会导致涂层起泡,但还未有一个机制能圆满解释各种现象。相较而言,渗透压导致涂层起泡机制被普遍接受。有机涂层表面难以避免由于工艺或外界因素造成的孔道缺陷,孔的形成本不利于形成渗透压,但经过孔到达涂层/金属基体界面的腐蚀性介质造成腐蚀而形成的污染物(腐蚀产物)阻塞了孔道,可产生渗透压,且污染物有足够的机械强度抵抗渗透压,因而具备了起泡的条件。界面处的金属受到腐蚀后,生成的腐蚀产物与水形成高浓度的盐溶液,使外部环境中的水不断地向界面处渗透,形成渗透压,在这个过程中涂层相当于一个半渗透膜。随着可溶性盐不断溶解,渗透压不断增加,大量的水不断地渗入这些区域并使体积不断膨胀,在有机涂层附着力弱的区域,涂层将与基体脱层形成鼓泡。


2 、涂层湿附着力差
关于附着机制,目前主要有吸附理论、扩散理论、静电理论、化学键和理论和机械键合理论,这些理论适用于不同的状况,在实际情况中,往往是几种机制在同时起作用。干态时的附着力是涂层的一项重要机械性能参数,当有水渗透到涂层/基体界面处时,会影响甚至改变涂层的吸附机制,导致其附着力(湿附着力)与干态下的附着力有很大差异。涂层粘结破坏现象实际上是极复杂的热-动力学过程。具体说,被涂金属表面往往存在金属氧化物及吸附的水分子,涂层中有机高分子含氧极性基团可以和这些氧化物、水分子形成氢键结合,当涂层在环境湿度或水的作用下,水分子会通过渗透达到界面,使涂层与基体的结合键断裂而失去附着力。一旦将涂层置于干燥态,界面上的水分子逸离涂层,该涂层与基体的结合又可恢复。当涂层丧失湿附着力时,将会导致其从金属基体的剥离,这时其他性能将毫无意义。


3 、涂层产生微孔
导致涂层失效的重要因素是水、氧气和离子,目前对这三种腐蚀性介质在涂层中的渗透行为目前还没有清晰确定的认识。在涂层使用过程中,各种外界因素会导致其表面及内部出现微孔,腐蚀性介质便有了直接的通道到达金属基体表面,加速腐蚀。因此涂层内部的微观结构、及其机械性能等因素,对微孔的产生机制至关重要,需要进一步研究。以上问题是有机涂层失效的主要形式,长时间以来一直未能得到根本解决。


所以一个长效防腐蚀涂层体系应该具备四个特点:抗渗透的屏蔽性能、涂层自身成分极其稳定、附着力及湿膜附着优良、内应力小,否则谈不上涂层长效抗渗透、缓蚀、电化学保护三种作用,在传统的涂料中无法组合实现如上述的四大特点,如富锌涂料,用的是阴极保护作用,涂层导电,活泼金属的加入造成涂层成分不稳定,极易与酸碱盐溶液反应,加之填料间隙较大,造成抗渗透能力不强,一旦形成划痕,就产生了原电池,形成了大阳极小阴极腐蚀模型,一定程度上延缓腐蚀进程,锌粉与介质反应后生成的腐蚀产物导电性不佳,一旦腐蚀产生,则阴极保护能力减弱直至消失,甚至堵塞孔隙,产生的腐蚀氢气加之渗透膜的产生,水不断往膜内侧渗透,形成漆膜起泡,附着力丧失。

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