2 防锈底涂

    涂层是一种最广泛应用的保护材料免受腐蚀的措施。从广义上讲，其保护对象包括一切适于保护的材质。当强调保护金属免受自然介质(如水、大气、海水、土壤)腐蚀时，称其为  防锈涂料，即金属用底涂，它必须阻止金属内形成腐蚀电池和阻止其继续发展。防腐蚀涂料往往是底漆至面漆的配套系统。

    防锈底涂是防腐蚀涂料的重要组成部分，其直接与金属基材接触，是防腐蚀涂装体系的基础。防锈底涂的防锈功能主要通过防锈颜料发挥作用，因此通常以防锈颜料的作用和名称来分类命名。以防锈颜料的防锈作用机理来看，大致归纳为四种类型：物理作用防锈底涂、化学作用防锈底涂(一般化学防锈涂料、磷化底涂和带锈涂料)、电化学作用防锈底涂(富锌涂料)及综合作用防锈底涂。结合使用效果又可分为：普通防锈漆(物理、一般化学防锈涂料)、特种防锈漆(磷化底涂、富锌涂料、锈面涂料)。

以防止钢材在贮存(加工前的短时间贮存)或加工期间的生锈为主要目的，金属经第一次表面处理后立即进行涂装的底漆称为预涂底漆，其一般是在钢铁经喷砂或抛丸处理后。立即在车间涂上这种底漆，存放待用，因此也称车间底漆。也有在钢厂压延成钢板时，直接在流水线上涂上底漆，最后卷成一卷出厂待用，因而也称“卷涂涂料”。要求这种底漆：快干、耐磨、无毒、可焊接、有3～6月的临时保护作用。目前应用的预涂底漆主要为磷化底漆、富锌底漆两类。

2．1 普通防锈底涂

    该类防锈底涂种类繁多，现今大多数品种的防锈作用是物理、化学防锈作用共同发挥，相互交叉重叠，难易截然分开。从名称来看只是对某一防锈颜料作用的强调。

2．1．1 铁红防锈漆

    铁红防锈底漆是由铁红及少量锌黄、磷酸锌、氧化锌等化学防锈颜料和油基、醇酸树脂、环氧酯、乙烯树脂等漆基组成。铁红(又称氧化铁红)，其性质稳定，遮盖力强，颗粒细。在涂层中能起到很好的封闭作用。但其本身不能起到化学防锈的作用，锌黄等少量化学防锈颜料的加入，可提高其防锈能力。这种防锈底漆具有无毒、耐候、价格低廉，施工方便的、特点，已在石油、化工、建筑、船舶、桥梁等各个方面获得广泛的应用。如：铁红醇酸树脂防锈漆、铁红无溶剂环氧底漆、铁红氯化橡胶防锈底漆等等。

2．1．2 云母氧化铁防锈底漆

    云母氧化铁在矿物学上叫作云母状赤铁矿，是由左右相反、正负对称的两个晶体构成的类似六角形的片状结晶。鳞片状云母氧化铁颜料在涂膜中采取和底材平行的方向重叠排列，可有效地防止水、汽的渗透。同时云母氧化铁本身的化学稳定性好，对阳光的反射力很强，还能吸收紫外光，减缓涂膜的老化，也是面漆的常用颜料。与其配套的树脂有：长中油醇酸树脂、油基酚醛树脂、环氧酯等。多数配方中也使用一定量的化学防锈颜料，来进一步提高防锈能力。云母氧化铁防锈漆已广泛用于桥梁、输电铁塔、油罐等。

2．1．3  铝粉防锈底漆

    铝粉俗称银粉，是具有银色金属光泽的鳞片状颜料，直径一般为40微米以下，厚度在O·2～O·5微米左右，因而具有良好的延展性，涂于金属表面后，能平展的排列在金属表面上．有如包裹一层铝膜，具有良好的抗渗性。它的遮盖力强，稳定性好，又能反射光和热。铝粉和铝粉浆分非浮型和浮型，非浮型装饰性差，主要用作防锈底漆；浮型可作面漆或底面一体漆。其配套成膜物种类很多，常用的有：醇酸树脂、环氧酯、过氯乙烯等。铝粉漆耐水、耐化学腐蚀，但不能与酸性介质接触。常用作水下防锈底漆、大气防锈漆。

2．1．4  氧化锌防锈底漆

    氧化锌又名锌白，是一种白色粉末，由不定形或针状的小颗粒组成，具有耐热、耐光、耐候、抗粉化的特点。漆用锌白中还含有35％及50％的碱式硫酸铅，其防锈力较纯氧化锌好，且不易变稠。氧化锌防锈底漆是由锌白、铅白和油基性漆料等制成的。涂膜干燥快，耐久性好，通常用于室内外金属构件的防蜡打底。

2．1．5  石墨防锈底漆

    石墨是六方晶系的结晶形碳，成叶片状、鳞片状和致密块状，具有金属光泽；化学性质不活泼，与酸、碱等药剂不易起作用，耐化学腐蚀；由它和炭黑、滑石粉和油料等调制成的石墨防锈底漆，具有良好的耐酸、碱、化学药品、溶剂腐蚀的性能，同时耐高温和耐光。若在其组成中加入锌黄等化学防锈颜料，其防锈效果更好，通常在特殊要求的化学环境中使用。

2．1．6  红丹防锈底漆

    红丹防锈底漆是最古老的一种防锈漆，虽然近年因环境保护法令的强化，为了避免铅中毒的危险，有被无铅防锈颜料逐步取代的可能，但因其防锈效果甚佳，至今仍是不可完全替代的品种。

    以红丹(亦名铅丹，含有97％以上的四氧化三铅，其余为氧化铅，呈鲜红色重质粉末)为主体颜料，常用含油树脂(如油料、酯胶、长油、中油醇酸、油性酚醛、环氧酯等)为成膜物，配制的各种防锈底漆，涂膜坚韧，附着力好，耐水，防锈性能优异。不仅如此，而且其对钢铁的表面处理要求不高，在残留有少许锈蚀和氧化皮的表面上使用仍有很好的防锈效果。

    红丹防锈底漆的缺点是：

    ①对铅的消耗量较大，有毒，不能用于需经火焰处理(如焊接等)的钢铁结构上。

②红丹相对密度大，易沉底，涂刷性差。为了克服红丹防锈漆的沉淀，可采用红丹粉与漆料分装的办法，用时调配，但有较多不便。此外，采用含有一定量二氧化铝的非沉降性红丹颜料，有助于降低沉降倾向．，但可能影响其防锈性能。如采用触变性漆料(如聚酰胺改性触变性氨基甲酸酯油)，对红丹防锈底漆的沉底和刷涂性可同时获得改善。

    ③不耐晒，需在短期内涂刷面漆。

④红丹防锈底漆不能在铝、镁及其合金等轻金属表面上应用，否则因电化学作用而加剧腐蚀的进行。

2．1．7  锌黄防锈底漆

    锌黄的化学成分是铬酸锌，呈淡黄色或中黄色粉末，耐光性很好，且不受硫化氢气体影响。由它配制的防锈底漆既适用于钢铁，也适用于轻金属，是目前广泛应用的一种防锈颜料。锌黄防锈漆的品种很多，主要用作铝镁等有色金属的防锈漆，也可用作钢铁表面的可焊接底漆或预涂底漆。

锌黄中的铬酸锌和钢铁作用生成的铬酸铁覆盖在钢铁表面上，使之钝化而不产生电化学腐蚀，所以锌黄防锈底漆的防锈性好。但应控制锌黄的用量(质量分数一般在25％～50％)，否则涂层不均，将产生锈蚀针孔。锌黄对酸碱的抵抗力较差，故常加入一些氧化锌。另外因锌黄的溶解性较好，在潮湿环境中易于起泡，所以常和低溶解度的铬酸盐颜料或铁黄等配合使用，以提高其防锈效果。可溶性铬酸盐中的六价铬是致癌物质，在制造和应用时应小心谨慎，有些国家已禁止作用。锌黄防锈底漆常用的漆基有油基性树脂、醇酸树脂和环氧酯等。

2．1．8 有机铬酸盐防锈底漆

    有机铬酸盐是近年来所开发的高性能新型防锈颜料，对漆料的适应范围很广，用量低，防锈效果显著。用它和物理防锈颜料及体质颜料结合，可配制成不含铅、锌的无毒防锈底漆。亦可用它代替红丹防锈漆、锌黄防锈漆中的50％红丹或锌黄，配制成各种新型防锈漆，其防锈性不比红丹、锌黄防锈漆差。常用作轻金属的防锈底漆。

2．1．9  磷酸盐防锈底漆

    磷酸盐防锈颜料因其无毒，环境友好，并具有磷化防锈作用，是近年来大力推广的品种。作为防锈颜料的磷酸盐品种很多，如磷酸锌、三聚磷酸铝、磷酸铁铵、磷酸铁、磷酸铬、磷酸钙、磷酸钡等。在使用磷酸锌[Zn3(P04)2]时，它能和金属表面及成膜树脂形成高分子络合物，因此它的防锈效果较好。应用磷酸锌的最大优点是对漆料的选择范围较广，一般在油基、醇酸、酚醛、丙烯酸、硝基、环氧等漆料中均可使用，在水性漆和预涂底漆中也可应用。它的最大缺点是单独使用时体积浓度必须很高，而且效果也不理想。一般和四盐基锌黄、铬酸锶、氧化锌等配合使用(其用量为总颜料量的20％～30％)时，防锈性和抗起泡性均有较大改善，适宜于在各种工业大气中应用。磷酸盐一铬酸盐防锈底漆一般由磷酸锌、四盐基锌黄、铬酸锶、滑石粉和醇酸树脂漆料配制而成。在不宜使用红丹防锈底漆或表面处理不净时，常用这种防锈底漆。