当今的防腐蚀涂料市场主要集中在用于车辆、桥梁、结构钢或其他金属的永久性面漆。这些涂料的设计具有悦目的外观,同时也提供了一个屏障,以防止自然腐蚀元素,并延缓锈蚀的出现和传播。人们可能不会很快想到,或者根本不会想到的是,用于解决以前生锈的表面问题或临时保护需求的涂料。然而,这类技术将使从事金属制2022世界杯八强水位分析造、维护或混凝土维修的人员的生活和工作变得更加简单。

为什么防腐?

金属通常需要一层保护性涂层的原因是,金属在自然氧化过程中会回到低能状态。当钢的表面暴露在氧气和湿气中,就会发生氧化/还原反应,曾经闪闪发光的金属表面开始退化回原来的形式(图1)。这种反应的产物是氧化铁,或铁锈,以铁矿石的形式存在于自然环境中。尽管名称不同,但这三种化合物的化学组成都是相同的:Fe2O3..为了阻止腐蚀的恶性循环,必须采取措施干扰自然氧化反应。这通常是通过在裸露的金属和周围的氧气和水分之间涂上油漆来完成的。涂层可能包括牺牲金属颗粒,这些金属颗粒在腐蚀反应中首当其冲,并代替涂层表面氧化,并且/或者它们可能含有缓蚀剂或钝化剂,这些缓蚀剂可以暂时保持金属离子的“占用”,从而减少它们与氧、水和氯离子的相互作用。

金属的腐蚀过程。
图1”金属的腐蚀过程。

准备生锈的表面涂层

适当的表面准备是避免涂层系统过早失效的关键。基材必须是干净的,没有油脂、污垢或其他污染物,这些可能会影响油漆与金属的粘附。其中一种严重的污染物是铁锈,它不仅会导致粘附问题,还会像表面涂层下的癌症一样继续侵蚀金属。

喷砂或水喷砂通常用于实现无锈表面,但这并不总是最好的选择。喷砂会对工人产生粉尘和噪音危害。1此外,由于硅砂爆破有矽肺的危险,许多国家都禁止使用。2在这些情况下,锈转换底漆如Cortec的CorrVerter®锈转换底漆/CorrVerter MCI®防锈底漆是一个受欢迎的选择。这种底漆可以在松锈去除后直接涂在被腐蚀的表面,然后在适当干燥和固化后再涂上一层(图2)。

漆面漆用于生锈的钢板表面。
图2”漆面漆用于生锈的钢板表面。

锈转换底漆的工作原理是将现有的锈迹转化为疏水的钝化层,形成一个屏障,防止进一步生锈。它包含两种重要的化学物质:螯合剂和聚二氯乙烯树脂。螯合剂与游离金属离子形成键,使它们更稳定,反应性更低。这是很重要的,以中断腐蚀过程中,在腐蚀电池的阳极和阴极的自由离子是开放的氧化和还原反应。聚二氯乙烯树脂是一种聚合物链,它的组成是水、氧和其他蒸汽的极佳屏障。螯合剂和PVDC树脂共同作用,钝化已经开始的锈蚀,并阻止其他腐蚀剂进入金属。

CorrVerter是水基的,含有非常低的VOCs, 0.1磅/加仑(12克/升)。它显示了优秀的5B附着力,这是一个重要的考虑,当看到实现一个成功的涂层系统的全貌。作为一种水性涂料,它很容易清理,但它提供了兼容水性或溶剂型面漆的多功能性,这是锈转化底漆的一个不同寻常的选择。总之,这些功能使它非常实用和用户友好。

在哪里使用防锈转炉底漆

虽然在许多维护和涂料应用中,锈转换底漆可以使表面准备更容易,但其中一个特别有趣和优势是混凝土修复。通常需要对混凝土进行维修,因为表面下的钢筋已经开始生锈,随着锈蚀而变大,并对混凝土保护层施加压力,直到它脱落。在修复时,任何保留在原位的金属加固必须通过适当的表面准备与补片材料有良好的粘附。这通常是通过劳动密集型爆破来完成的。然而,良好的防锈转换器的应用在很多情况下也是可以接受的(图3)。在选择这条路线时,重要的是要确保防锈转换器表现出良好的粘结测试和良好的耐腐蚀性能(图4)。3.

锈迹斑斑的钢筋涂上半层锈转炉底漆。
图3»锈迹斑斑的钢筋涂上半层锈转炉底漆。
债券测试结果。
图4»债券测试结果。

锈转换底漆还被用于保存向日葵油水库,螺旋楼梯,电力线码头和汽车轮辋,举几个例子。以葵花油库为例,几个大型油罐需要油漆,但不允许用砂子或喷水除锈。因此,在动力冲洗掉松散的锈迹后,使用一种防锈转换底漆。表面涂2K环氧树脂中涂层和2K搪瓷面涂层。底漆是兼容的,没有禁止喷砂处理生锈的表面准备问题。4

用于临时防腐的可拆卸涂层

另一种鲜为人知的保护涂层是用于金属防锈的“可拆卸”或“临时”涂层。这就满足了永久涂料所不能满足的重要需求。临时涂料通常用于过渡时期的保护,如运输或储存。它们有时直接用于裸金属,有时直接喷涂在车辆表面(例如,用于消防车运输过程中保护的可拆卸涂层)。有些涂层比其他涂层更容易去除,甚至可能不太明显,根本不需要去除。为了获得最佳整体体验,这一功能应该融入决策过程中。

不粘,水性,容易去除

Cortec公司的非粘性水性临时涂层技术在市场上被称为VpCI®-391和MCI CorShield®,这取决于使用它的行业。它已被证明是多种临时保护应用的通用和有效的(图5)。它的水基技术有利于良好的清洁和工作性能。另一个重要的特点是它的不粘漆,这是不太可能吸引灰尘和污垢在组件存储期间。当需要去除涂层时,可以相对容易地使用碱性洗涤剂将其清洗掉。有趣的是,虽然,这并不总是必要的,因为它不显眼的外观和良好的混凝土粘结性能。

钢筋上不粘的保护涂层在埋入混凝土前不需要拆除。
图5»钢筋上不粘的保护涂层在埋入混凝土前不需要拆除。

焊接接头和螺纹螺栓接头是两种不需要去除的临时涂层的主要选择。在焊接接头的情况下,清洁、无腐蚀的表面是必须的,以确保良好的焊接工作。表面可以预先涂上一层保护膜,但通常在焊接前必须将其清除,这就造成了额外的工作。VpCI-391可以以这种方式使用,而且难度很小;然而,甚至没有必要去除,因为测试表明对焊缝几何形状或机械性能没有负面影响。5

重型设备螺栓连接处的内螺纹保护也很关键,因为这些内螺纹特别容易被腐蚀。这对接头和设备组件本身的完整性有直接影响。使用一种不需要去除的保护性“临时”涂层,将大大减轻任何人组装或接收组件的生产麻烦。然而,由于内螺纹涂层也会影响螺栓扭矩,涂层产品必须经过测试,以确保它不会干扰。VpCI-391通过了扭矩系数测试,影响很小,因此可以被大型重型设备制造商使用,不需要拆卸螺纹接头。6这样的涂层同时解决了严重的生锈问题,而不会严重复杂化后续的组装过程。

在建筑行业中,这种非粘性涂层可作为MCI CorShield用于保护钢筋。通常情况下,施工延误意味着钢筋堆在外面等待使用,或者安装在填充梁或伸缩缝中的金属钢筋被暴露在构件中,直到项目可以继续进行。另一个问题是,当环氧涂层钢筋在安装过程中发生切屑和损坏时,暴露的区域很容易受到腐蚀,这可能会导致进一步的问题。在任何一种情况下,这种不粘的“可拆卸”涂层都可以现场应用,并留在现场进行延长保护。涂层最终会变硬,并在户外无遮蔽条件下提供6个月至2年的保护。根据ASTM A944-99测试结果(表1),使涂层能够在这些应用中使用的一个关键因素是涂层具有良好的混凝土附着力。这就省去了在将涂层钢筋嵌入混凝土前去除涂层的需要,从而使在施工中期的钢筋保护更加方便。

钢筋与混凝土的粘结强度(ASTM A944-99)。
表1”钢筋与混凝土的粘结强度(ASTM A944-99)。

水性和剥离强度

另一种独特的临时涂层是VpCI-372,这是一种水基的可剥离涂层。这种类型的涂层可以像普通涂层一样通过喷射、滚涂或浸渍来应用,但干燥后会变成蜡状。保护期结束后,可手工将涂层剥离,作为固体废弃物丢弃。除了防腐蚀外,该涂层还具有一定的耐磨性,例如,当卡车在路上行驶时,碎石可能会撞击到涂层部分。这种涂层还具有额外的弹性,当需要在管道螺纹等复杂表面进行保护时,它更容易脱落。其他潜在的应用包括金属船和准备存储的设备,重型设备叉车齿和平地机刀片间歇使用的设备,或个别制造部件,需要准备运输。

结论

防腐涂料不仅仅是桥梁、汽车或重型设备表面的标准面漆。防锈转化涂料可以在表面预处理方面发挥很大作用,而可拆卸涂料则满足重要的临时保护需求。无论具体情况如何,对制造商、维修人员甚至建筑工人来说,了解特种涂料是件好事,这会让他们的工作更容易。无论是为油漆准备生锈的表面,进行混凝土修复,还是在运输和存储期间保护金属部件,这些专业技术满足了抗腐蚀和缓解领域的重要需求,同时消除了任务的许多困难方面。2022世界杯八强水位分析

确认

特别感谢Cortec技术服务工程师Lisa Marston提供的技术输入。朱莉·霍尔姆奎斯特(Julie Holmquist)是科尔特克公司(Cortec Corporation)的内容作者,她在那里写了六年关于腐蚀控制的文章。可以通过jholmquist@cortecvci.com联系到她。

所有的图像(除了铅图像)都由Cortec提供®公司。

参考文献

1请参阅“保护工人免受喷砂材料的危害。”OSHA简报。于2021年8月11日接入。

2请参阅“OSHA二氧化硅规则:遵循工作手册和一步一步的检查表。”Blastone国际。于2021年8月11日接入。

3.“CorrVerter®MCI®防锈底漆:混凝土维修中防止钢筋锈蚀的有效方法。”新闻稿。Cortec公司,2020年11月23日。

4向日葵油库保存。548年历史。Cortec公司。2017年2月。于2021年8月12日接入。

5参见“新白皮书确认用于焊接接头腐蚀保护的Cortec涂层的兼容性”。消息提醒。Cortec公司,2017年1月23日。于2021年8月11日接入。

6详情请联系Cortec: https://www.cortecvci.com/。

7“Cortec®名字MCI®CorShield®作为暴露钢筋保护的首选品牌。”新闻稿。Cortec公司。2020年11月16日。