防閃銹劑的分類和作用機理

2022-03-07 09:51:57

腐蝕是材料受周圍環境介質的作用而產生損壞的過程。

金屬如鋼鐵,一般是由處于穩定態的礦石經過消耗能量的還原冶煉,電解等過程而制得的,因此,金屬本身具有釋放出能量,恢復到低能而穩定的原始氧化狀態的傾向,故金屬材料的腐蝕在熱力學上是一個自發的過程,即金屬具有被腐蝕的自然趨勢。

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水性漆涂于鋼鐵表面,在干燥過程中會產生閃銹,這些閃銹破壞了涂層與鋼鐵表面的附著,并且會在以后的時間里逐漸加大銹蝕程度,使涂層失去保護作用,這些溶劑型漆沒有的問題卻是水性漆的大麻煩。

添加防閃銹劑能夠抑制腐蝕的產生,鈍化鋼鐵表面,阻止鋼鐵進一步氧化,以保證金屬表面用水性漆的施工可靠性。

金屬的腐蝕有三種類型:電化學腐蝕、化學腐蝕和微生物腐蝕,其中電化學腐蝕是最普遍、最重要的一類腐蝕形式。

在水溶液中,不同金屬之間存在電位差,可形成腐蝕微電池。即使是同一塊金屬板,由于局部內應力的差異、焊縫成分的不同、電解質溶液的濃度差、溫度差、溶液中氧濃度差等都會產生電位差而導致腐蝕。

碳鋼的主要成分是鐵和微量的滲碳體,鐵的標準電極電位(Fe-Fe2+為-0.44V,Fe-Fe3+為-0.036V)比炭更負,當有水存在時,鐵為陽極、炭為陰極,兩極直接接觸,就會形成腐蝕電池。電流從鐵流向炭,鐵被腐蝕。因此,水、氧和金屬中的雜質構成了電化學腐蝕的重要因素。

防閃銹劑是一種以適當的濃度和形式存在于環境介質中可以防止或減緩腐蝕的化學物質或復合物。添加防閃銹劑可以抑制或降低水性涂料對金屬,特別是對鋼鐵的腐蝕現象。

防閃銹劑按作用機理大致可分為陽極型、陰極型和混合型三類。

陽極型防閃銹劑抑制腐蝕電池的陽極反應,這類化合物多為強堿弱酸,如磷酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽、苯甲酸鹽等,在水中水解形成氫氧根離子,并在金屬表面形成起鈍化作用的氧化物,阻止鐵及其合金的腐蝕。

Fe+OH--2e→FeO+H2O

此外,陽極型腐蝕抑制劑還有抑制金屬離子化的作用,以及使金屬電極達到鈍化電位的效果,從而抑制了電化學腐蝕中的陽極反應,使陰極電流增大,形成金屬鈍化。

亞硝酸鹽是最常用的、典型的陽極型腐蝕抑制劑,能在鋼鐵表面生成一層致密的Fe2O3鈍化膜,把金屬和腐蝕介質隔離開來。


陰極型防閃銹劑通過提高陰極反應電位,使氫離子在金屬表面的還原反應受阻而起到緩蝕作用,也能在金屬表面形成化合物膜保護金屬,此外還會吸收水中的溶解氧,減緩金屬的腐蝕。


混合型防閃銹劑既能抑制腐蝕過程的陽極反應,同時也能抑制陰極反應。其主要作用有:與陽極反應產物生成不溶物,并使陰極上的氧的還原變得困難,這個過程通常能生成起緩蝕作用的膠體物質,抑制氧的還原,某些有機物還可通過在金屬表面的吸附體現緩蝕作用。


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