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无机富锌涂料的国内外研究现状

信息来源:paintkey.com  时间:2010-05-14  浏览次数:287

  自从澳大利亚人Victor Nightingale在20 世纪30 年代发明水性无机富锌涂料后,世界各国的专家学者从制备工艺、成膜机理、固化机理、防腐蚀机理、适用性等方面逐步加大了对水性无机富锌涂料的研究力度,尤其是美国、日本等一些发达国家更是为其发展作出了突出贡献。
  C G Munger,G Parashar分别在其文章中给出了黏结剂与锌粉的交联固化过程。该反应过程揭示了自固化反应的特点,即以空气中二氧化碳和水分结合形成碳酸,同时起固化剂的作用,这一过程的自动进行即为自固化的原因,在得到的涂层中,金属锌含量占到90%以上。John B.Schutt从上世纪70年代开始进行了一系列研究工作,制备出了可商业使用的水性无机硅酸锌涂料。随着对水性无机富锌涂料研究的深入,人们开发出了具有自固化特性的水性硅酸锌涂料。美国和日本先后在这方面进行了大量研究工作,开发出了水性自固化无机富锌涂料新品种,在多项桥梁工程及舰船上得到广泛应用。Motoaki Hara等人对富锌涂料的防腐蚀作用进行了深入研究,证明富锌涂料具有很好的耐盐雾性,并且对涂膜形成过程进行了表征。
  在水性无机富锌涂料的流变学方面,也有很多专家学者进行了深入研究。J.Li等人研究了增稠剂的不同对无机涂料体系流变学的影响,指出涂料体系的储能模量(G’)与耗能模量(G’’)随剪切速率( γ)增加而下降,随角频率(ω)增加而增加。Michael Osterhold对富锌涂料体系进行了储能模量(G’)~频率(f)、复黏度(η*)~温度(T)、复黏度(η*)~升温速率(α)扫描,得出以下结论: 储能模量随着频率的增加而增加,它们之间的关系式为G’=AfB,式中A为常数,B为指数因子; 复黏度随温度升高先下降,当到达最小值后再上升; 复黏度随升温速率的加快变化加快,其最小值也随升温速率的加快也变得愈加小。Jianhua Xu等人研究了温度对某种商业水性无机涂料体系流变学行为的影响,指出在线形粘弹区域,储能模量(G’)与耗能模量(G’’)都先随温度升高而降低,当到达一最小值随温度升高而升高。根据tanδ=G”/G’,当温度在40~45℃ 时,tanδ的值只有0.15,远小于1,从而说明该涂料在40~45℃ 时倾向于固体粘弹性行为。Geeta Parashar在其所写的综述中详细介绍了温度、频率、时间等因素对富锌涂料流变学性能的影响。
  我国自上世纪80 年代开始对水性无机富锌涂料相关领域的研究和应用,90 年代后在其研究开发与生产上取得显著进步。郭晓军等人针对工程需要,以硅酸锂溶液为主要成膜物质,成功研制了经济实用的新型硅酸锂富锌涂料。顾根富以磷铁粉部分取代锌粉成功制备出水性无机富锌涂料,虽减少锌粉含量,但仍能保持其优良的防腐蚀性,降低了生产成本。汪华方等人用超细粉末对水玻璃进行改性研究,显著的改善了水玻璃的溃散性,提高了其强度。王塘等人通过对比分析,详述了无机富锌涂料的特殊用途,为后续工作提供了借鉴。吴波等人对以高模数硅酸锂-硅酸钠、硅酸锂-硅酸钾、硅酸锂-甲基硅酸钠等硅酸盐复合物作为无机富锌涂料黏结剂的制备方法、影响因素及防腐蚀性能进行了研究,得出了一种制备硅酸锂富锌涂料的新方法。
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