水性无机富锌

富锌涂料分为有机和无机两大类。有机类主要采用环氧树脂作为基料，而水性无机富锌涂料则以硅酸钠、钾、锂水溶液作为基料。据有关资料称，无机富锌涂料是防腐期效最长的涂料品种之一。水性无机富锌涂料具有优异的附着力、耐磨性、耐热性、耐辐射性、耐溶剂性、安全性和抗静电性。

主要特性

用水稀释，环保无毒。锌粉具有阴极保护作用，防锈性能优异。漆膜干燥快，在很短时间内就能搬运、堆放、涂装后道漆。可经受400℃高温，焊接切割时烧损面积小，具有优异的焊接性能和切割性能。能与大部份油漆体系配套。

附着力：这是无机体系一个最重要的性质。无机锌粉底层能与金属基板形成很牢固的附着，从而抑制膜下的开裂和锈蚀的迁移。

耐候性：这是无机体系的另一个重要性能，因为该类涂层完全是无机的，因而不会被氧化，耐太阳光的化学辐射，在长期曝晒下，不会有粉化、开裂或脱落的情况发生。

耐磨性：一般无机涂层均较硬和耐磨，但硅酸乙酯涂层在低湿干燥环境中因固化不充分，其耐磨性低于具有类似铸造抛光表面的其他无机锌粉涂层。

耐热性：以硅酸盐涂层为例，在形成固化层时以聚硅氧烷（Si-O-Si）相结合，这种Si-O键的结合能为106kcal/mol，比形成有机高分子的C-C键结合能（82.6kcal/mol）大得多，因而具有更强的耐热性。耐辐射性：Oakridge国家实验室实验表明，由无机锌粉底漆和无机面漆组成的无机涂层已通过1×1010RaS累计辐射试验。

耐溶剂性：这也是无机涂层一个突出的性质，尤其是水性产品，它们几乎在所有烃类溶剂中，包括汽油、甲苯、二甲苯以及其他脂肪烃和芳香烃石油产品中是不溶的，对许多强溶剂（如醚、酮以及氯化烃）均具有和很强的抵抗能力。

安全性：因绝大多数无机涂层不以有机溶剂为稀释剂，因此无闪点，不燃烧。在各类施工中无需采取严格的防火措施，大大简化了贮运、施工条件，提高了安全性能。

抗静电性：一般有机涂层容易产生静电，这样不但会发生危险，而且也易沾污尘埃，而无机涂层相对导电性较好，尤其无机富锌底漆的电阻率一般为103~108Ω·cm，符合石油部防静电指标。

发展史和现状

富锌涂料分为有机和无机两大类。有机类主要采用环氧树脂作为基料，而水性无机富锌涂料则以硅酸钠、钾、锂水溶液作为基料。据有关资料称，无机富锌涂料是防腐期效最长的涂料品种之一。

水性无机富锌涂料的发展，已经历了50余年的历史，至今已成为最重要的重防腐涂料品种之一，广泛用于暴露在海洋大气、高温和各种环境的钢结构的长效防腐，取得令人满意的效果，得到愈来愈多业内人士的认可。

从总体上而言，水性无机富锌涂料的发展，经历了以下三个阶段：

第一阶段，热固性无机富锌涂料。这种涂料首次较大规模的应用是在1942年，但实际操作非常困难，因为需要近149℃的高温烘烤才能形成不溶性的锌-硅酸盐涂层，然而当时在澳洲还是在许多管道、重整炉和煤罐上进行应用，防腐效果极好。

第二阶段，后固化无机富锌涂料。美国于1952年开发成功后固化无机富锌涂料。该涂料采用一种磷酸铵盐作固化剂代替加热，使其在室温下形成硅酸锌的聚合物结构，因而可以用喷枪喷涂于任何大小结构式部件上，而不受烘烤炉大小的限制。实践证明，后固化无机富锌涂料同样具有优异的附着力、柔韧性、机械特性以及防腐性。但涂料固化后不仅需用水清洗涂膜表面，除去多余的固化剂和其他副产物，给施工带来麻烦和增加成本，而且还会因操作上的不慎造成固化剂不均匀等问题，进而影响涂层的各项性能。这种涂料国内一些单位一直沿用至今。

第三阶段，自固化无机富锌涂料。随着对锌/硅酸盐化学研究的深入，一种自固化的无机富锌涂料应运而生。该类涂料的代表产品就是以硅酸锂水溶液为基料和以模数（M）>5的硅酸钾水溶液作为基料的自固化无机富锌涂料。

有关研究表明，由于锂离子半径比钠、钾离子半径小得多，其相应离子水化半径就大，反应性能就强，因而自固化时模数（M）就低，硅酸锂≥2；硅酸钠≥4；硅酸钾≥6。此外，随着模数的增高，硅酸钠和硅酸钾粘度急剧增大，表明SiO2的聚合度提高，SiO2的粒径也随之增大，呈现不稳定性。而硅酸锂则不同，通常可以制得数1~25的稳定产品。但当M≤2.2时，容易产生化学组分为Li2O·2SiO2;Li2O·SiO2·2Li2O的白色沉淀，M>10的硅酸锂水溶液其膜附着力降低，不能形成性能良好的涂膜，因此适宜的模数为2.4~8，而作为无机基料使用，M为2.2~5的硅酸锂水溶液附着力较好。

水性无机富锌涂料的组成

1.基料

水性无机富锌涂料的基料主要是硅酸盐系列。硅酸锂：较难溶于水，不宜得到较高浓度，能耐较高温度，热应变性差，价格高。

硅酸钠：成膜性好，易溶于水，极易制成涂料，价格低，但易被碳化，单组分制成涂料时，漆膜耐水性很差。

硅酸钾：易溶于水，成膜性好，价格中等。

硅酸铵：耐水性良好，成膜性差，高温易变色，溶液不稳定，价格高。

上述基料自固化模数顺序为：硅酸锂≥2，硅酸钠≥4，硅酸钾≥6。作为水性无机富锌涂料使用的硅酸钾，其模数为2.2～5时，附着力最好。随着模数的提高，硅酸钾、硅酸钠粘度增大，呈现不稳定性；而硅酸锂虽然较难溶于水，不易得到较高浓度，但能制得1～25模数的稳定溶液，模数<2.2时易沉淀，模数>10时附着力下降，模数在3.9～4.7时性能最好。一般来说，硅酸锂是水性无机富锌涂料最常用的基料。

通常为了提高涂料的某些性能，还使用一些材料对水玻璃进行改性，例如：向基料中加入一定量的硅溶胶和硅氧烷等，通过提高水玻璃的模数提高其涂膜的耐水性，水玻璃与合成树脂乳液复合使用，以提高涂料的耐水性、柔韧性等，但只有它们在电性能上相一致，才能保证混合体系的稳定性，否则会导致体系凝胶化或破乳。

2.颜填料

水性无机富锌涂料其主要颜料为锌粉，为确保锌粉在富锌底漆中能够同基层钢材紧密结合而起到导电和牺牲阳极作用，国际上对不同类型的富锌底漆的锌粉含量做了规定，无机富锌底漆中，锌粉在干膜中的总质量应不少于74%，对锌粉细度的选择，应大于325目，以500目为佳。此外，在涂料中加入适量锌粉之外的其它颜料，如二氧化硅或磷铁粉，使之很好地分散于无机富锌涂料中，可使涂层的龟裂倾向大为降低。

3.其它助剂

为改进水性无机富锌涂料的施工成膜性、耐腐蚀性，需适当加入相应助剂，如流平剂、缓蚀剂等，实践表明，利用铬酸盐及有关防锈颜填料等在金属表面形成过渡层是防闪蚀和提高附着力的有效办法。

基本参数

配套用漆

与氯化橡胶、环氧、聚氨酯类油漆配套使用。

不能与油性、醇酸、聚酯类油漆配套使用。

涂装方法

无气喷涂：稀释剂：自来水稀释率：0～10%(以漆重量计)注意防止干喷

喷嘴口径：约0.4～0.5mm喷出压力：20～25MPa(约200-250kg/cm2)

空气喷涂：稀释剂：自来水　　稀释率: 0～30%(以漆重量计)注意防止干喷

喷嘴口径：约2.0～2.5mm空气压力：0.3～0.4MPa（约3-4kg/cm2）

滚涂/刷涂：稀释剂：自来水　稀释率：0～10%（以油漆重量计）