在欧盟，据估计，目前有78.6万名工人暴露在有毒、致癌的六价铬环境中。¹然而，开发有效的无铬酸盐替代品已被证明是涂料行业以及依赖有效防腐的最终产品行业的关键挑战。

REACH法规已从2017年9月推迟至2019年1月，以缩小当前行业标准与更安全的无铬抑制剂之间的性能差距。在此期间，一种创新的智能产品进入了市场:一种用颠覆性微储层技术取代有毒化学物质的抑制剂，创造出寿命更长的“智能”涂层。2022世界杯八强水位分析

更安全、更智能的腐蚀控制

Hexigone Inhibitors将他们的研究从当前替代品的迭代中转移出来，探索了智能释放载体，可以保留以前与涂料不兼容的化学物质。结果是一种高效的缓蚀剂- Intelli-ion^®-在实验室条件下优于六价铬酸盐。

intelli离子颜料是一种获得专利的微储层系统，它可以感知与腐蚀相关的离子活性，并将腐蚀性离子隔离到储层中，同时释放高效抑制剂，以保护涂层缺陷或前沿。颜料的智能功能使涂层能够以更智能的方式保护自己，从而在最终产品需要维修或更换之前获得更长的寿命和更长的时间，从而远远超过市场上的任何竞争对手。

最初的技术是由斯旺西大学腐蚀研究小组的Patrick Dodds博士开发的，该小组由Geraint Williams教授领导。在这一发现之后，Hexigone Inhibitors被纳入公司，并获得了Armourers and Brasiers Venture Prize以及Brian Mercer可行性奖。皇家工程院还表彰了Hexigone在工程方面的卓越创新，授予Hexigone企业奖学金，以进一步开发该抑制剂。

“这是一个重大发现，表明英国仍然是工业创新的驱动力量，”比尔·邦菲尔德教授兼军械和Brasiers创业奖评审团主席。

通过内部技术加速测试

Hexigone使用扫描开尔文探针(SKP)，由该团队(与Hamilton McMurray教授和David Worsley教授一起)专门建造，可以在不接触涂层的情况下检测涂层下的金属状态。SKP(图1)允许斯旺西大学的研究人员在24小时内测试他们新合成的抑制剂系统的电化学效应，而不是像以前那样需要500小时。

SKP使用一个黄金参考探针，以正弦方式垂直于测试件振动。涂覆的样品作为平行极板电容器中的一个极板，金探针形成另一个极板。电流通过电子器件检测，并通过锁相放大器使电流失效。这导致开尔文势，随着测试件的移动，从而产生涂层样品的空间分辨率图。

根据破坏机制或衬底，每30分钟到1小时生成一份地图，提供与时间相关的地图，从中可以阐明速率和机制。测试件可以是任何涂有涂层或未涂有涂层的金属基板，该设备甚至可以检测废弃弹壳上指纹的腐蚀图，传统方法依赖于在射击过程中燃烧掉的有机物。

更长久地保护终端产品

Hexigone首席执行官兼创始人Patrick Dodds表示:“该系统已被证明可以在24小时内防止腐蚀，而目前市场领先的产品则不到2小时。我们还能够证明，一旦腐蚀开始，腐蚀的速度可以显著减慢。这是15年来这一主题研究中迄今为止最好的结果。”

HDG衬底阴极分层的空间分辨图的例子可以在图2中看到。随着腐蚀的进行，自由腐蚀电位急剧下降，形成一个阴极分层前沿，从这个前沿出发，可以用距离和时间点来计算速率。新颜料体系在第1代时表现出较高的性能水平，第2代产品提供了更高的保护，在测试开始4天后没有明显的故障。

对保护模式进行了进一步的标准电化学测试，发现该系统表现为:

• 完整涂层和分层涂层之间电位差的减小;
• 膜下pH调节;
• 在膜下电解质中与任何溶解的金属离子形成不溶性盐;
• 高pH活化和阴极氧还原前沿成膜;而且
• 在任何裸露的金属上形成薄膜。

工业涂料的直接替代品

第一代产品的优良实验室结果导致与欧洲制造商一起评估工业涂料系统中的颜料。这些颜料被作为一种临时替代品提供，没有重新配方，并评估了湿度和ASTM-B117(图3和图4)。

在工业涂层体系中，这些颜料表现出高水平的抑制作用，不仅在缺陷处具有高水平的保护作用，而且在切割边缘处提供了更高的保护作用。在1000小时后，该抑制系统未出现蠕变。这项技术于2015年获得专利。进一步的分析和测试表明，该涂料在一系列涂料系统中具有兼容性，始终作为一种直接替代品。

除了加速测试结果之外，还对涂层的物理性能进行了分析，独立的ukas认证测试结果显示，在物理测试中，涂层的完整性类似或增加，认可了新颜料体系的酸性。该体系也可以是碱性的，这取决于涂层体系的固化条件。

结论

涂料制造商很快就会被迫更换铬酸盐抑制剂，虽然对替代品的广泛研究已经开始，但仍有需求使用性能更好或至少相当的颜料。

智能离子提供了一种更安全、更智能的方式来取代传统的有毒化学品和含重金属的替代品。它可以很容易地结合到现有的涂料产品中，甚至可以提高某些涂料的性能。

“智能释放”技术环保、经济，在独立实验室测试中优于市场领导者。在线圈涂层钢市场取得优异成绩后，海克斯贡希望与创新的，研发驱动的涂层制造商合作，并扩大在航空航天和汽车领域的研究。

参考文献

国际癌症研究机构关于人类致癌风险评估的专著。六价铬化合物。卷100C里昂，法国:国际癌症研究机构，2012。