涂料用防閃銹劑的工作原理和使用方法？

在水性涂料涂裝中，“閃銹”是一種常見弊病，多發(fā)生于金屬表面噴涂作業(yè)后的涂層干燥初期。其本質(zhì)是水性涂料對(duì)金屬表面產(chǎn)生局部腐蝕，在腐蝕速度大于涂層干燥速度的情況下，腐蝕產(chǎn)物遷移至涂層表面而形成的缺陷。防閃銹劑則是一種關(guān)鍵的功能性添加劑，可有效防止閃銹現(xiàn)象、增強(qiáng)整體涂層的防腐蝕性能。

1. 防閃銹劑的工作原理

閃銹的產(chǎn)生本質(zhì)上是電化學(xué)腐蝕過程。水性涂料中的水分作為電解質(zhì)，在金屬表面不同區(qū)域形成電位差，引發(fā)腐蝕微電池反應(yīng)。防閃銹劑則主要通過以下方式抑制腐蝕：

鈍化作用：防閃銹劑能夠在金屬基材表面上形成鈍化膜，防止水分、氧氣同金屬表面接觸，從而避免閃銹的產(chǎn)生。需注意的是，鈍化型的防閃銹助劑需要在涂料體系中與金屬表面進(jìn)行直接接觸，才可以最大程度上發(fā)揮出防閃銹的效果。

沉淀作用：在漆膜中形成沉淀，沉淀后的隔絕層可以防止水分、氧氣同基材進(jìn)行接觸，從而防止閃銹。沉淀型的防閃銹助劑也需要在涂料體系中與金屬表面直接接觸，方能發(fā)揮出最佳效果。

緩釋防銹：緩釋型的防閃銹劑能在涂料體系中緩慢地釋放，逐步在體系中形成保護(hù)膜，阻隔基材與水和氧氣的接觸，從而在涂膜的干燥過程中持續(xù)地提供防閃銹效果。

協(xié)同防銹：有些防閃銹劑能與基材或防腐涂料本身產(chǎn)生協(xié)同作用，從而增強(qiáng)涂層的長(zhǎng)期防銹性和耐鹽霧性能。

2. 幾種常用的防閃銹劑及其特點(diǎn)

在水性涂料涂裝實(shí)際應(yīng)用中，有以下幾種常用的防閃銹劑。

有機(jī)磷酸類：這種防閃銹助劑可以在金屬基材的表面上形成一層較為緊密的磷化膜，以防止水分和氧氣與金屬表面的接觸。其防閃銹效果的性價(jià)比最為突出，但過量的使用容易對(duì)涂料本身的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和耐水性帶來(lái)一些影響。

有機(jī)硅酸鹽類：它能夠在金屬表面形成一層硅酸鹽膜。其防閃銹效果也比較好，但由于有機(jī)硅酸鹽不耐強(qiáng)堿環(huán)境，它不適用于高pH值的涂料體系，否則容易失效。

苯駢三氮唑類：這類防閃銹助劑能與金屬表面的鐵離子形成配合物，制止鐵離子的進(jìn)一步氧化，從而達(dá)到預(yù)防閃銹的目的。雖然效果良好，但價(jià)格也相對(duì)偏高。

鋯鹽類：鋯鹽類的防閃銹助劑能在金屬表面形成緊密的氧化鋯膜。其防閃銹效果不錯(cuò)，但唯一的缺點(diǎn)是容易在高濕度環(huán)境下失效。

注意助劑同基材和涂料體系的兼容性：不同的金屬材料（例如冷軋鋼、馬口鐵、鑄鐵件等）對(duì)防閃銹劑的需求不同，應(yīng)根據(jù)具體的基材類型選擇相適應(yīng)的產(chǎn)品。另外，水性涂料體系眾多，防閃銹劑與涂料中其他成分（如樹脂、顏料等）的兼容性需要提前驗(yàn)證，確保其添加不會(huì)影響涂料的其他性能。

嚴(yán)格執(zhí)行添加程序：一方面，防閃銹劑含有大量亞硝酸根、苯甲酸根、磷酸根等陰離子，它們對(duì)富含水稀釋型陽(yáng)離子的成膜樹脂或固化劑較為敏感，因此防閃銹劑需要用去離子水適當(dāng)稀釋后再加入到水性涂料中，以防止電荷迅速中和而產(chǎn)生鹽析、黏度突增甚至“樹脂凝膠化”現(xiàn)象。另一方面，應(yīng)避免在混料工序或研磨工序中加入防閃銹劑，盡可能在調(diào)漆工序中加入，這是因?yàn)榉篱W銹劑中常含有氣相緩蝕劑，高速研磨會(huì)使氣相緩蝕劑氣化損失，從而降低抗閃銹性能。

控制用量：多余殘留在漆膜中的防閃銹劑水溶性組分，會(huì)使漆膜的附著力、耐水性和耐鹽霧性能下降。因此防閃銹劑不宜添加過多，多數(shù)品種的用量以0.5%~1%為宜。

注意體系pH值：較高的pH值能防止氫離子對(duì)基體的腐蝕，有助于抑制閃銹的發(fā)生；同時(shí)也能避免防閃銹劑的陰離子組分在酸性條件下分解，有利于防閃銹劑發(fā)揮其效能。但也有部分防閃銹劑不適用于高pH值的環(huán)境（如前文所提及的有機(jī)硅酸鹽類），且過高的pH值也會(huì)降低涂料整體的耐水性和耐鹽霧性。因此這需要綜合考慮，通常將涂料的pH值控制在9.5左右較為合適。

4. 防閃銹劑的發(fā)展方向

在當(dāng)前政策環(huán)境下，水性涂料的應(yīng)用領(lǐng)域正日漸拓展，對(duì)水性防腐涂料的標(biāo)準(zhǔn)和綜合性能要求也在不斷提高。作為水性防腐涂料中必不可少的助劑，防閃銹劑在今后的發(fā)展中應(yīng)著重解決以下問題：

注重健康與環(huán)保：在保證防閃銹性能的前提下，著力開發(fā)不含亞硝酸鈉、小分子胺等對(duì)環(huán)境和人體有害成分的健康環(huán)保型防閃銹劑。

開發(fā)多功能型的防閃銹劑：本著簡(jiǎn)化配方、提高綜合性能的原則，將防閃銹性能嫁接到抗鹽霧助劑、附著力促進(jìn)劑等助劑中，開發(fā)具有防閃銹功能的多功能助劑，提高配方與生產(chǎn)作業(yè)效能。

完善法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)：建立健全涂料用防閃銹劑相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范閃銹情況評(píng)判和防閃銹性能測(cè)試方法，使測(cè)試結(jié)果具有統(tǒng)一的評(píng)判和比較基準(zhǔn)。