涂料用无毒防锈颜料的研究进展(一)
上一篇 / 下一篇 2008-03-31 14:41:31 / 个人分类：涂料
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jjyypi 发布于2008-03-31 14:38:16
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云母氧化铁的主要化学成份为α-Fe2O3，为正六边形的片状单晶体，由于具有类似云母的鳞片结构，故称为云母氧化铁。其化学性质稳定，无毒无味，耐高温，抗紫外线，还具有抗粉化性、防锈性、耐碱性、耐盐雾性、耐候性等优良性能。
云母氧化铁分为天然云母氧化铁和人工合成云母氧化铁两种。天然云母氧化铁是由天然矿物（如精铁矿）破碎，分选，粉碎而得，耐热性可达800℃以上，含有较多的杂质，粒度分布不均匀。目前世界上大多使用天然云母氧化铁。而人工合成的云母氧化铁因纯度高，粒度分布均匀，光亮感与立体感强，耐热性比天然云母氧化铁还要高。
在欧洲以及日本，云母氧化铁应用非常普遍，对云母氧化铁的防腐机理和作用效果进行了研究，认为云母氧化铁防腐性能优良的主要原因是：①云母氧化铁的层状结构使其具有其他氧化铁涂料所没有的高遮盖力，片状粒子能定向地平行重叠排列，在涂料中形成一个惰性阻挡层，可有效地减少大气、水、紫外线对钢制结构的侵蚀；②云母氧化铁对于紫外线有强烈的吸收作用，使其具有强的抗紫外线能力。云母氧化铁具有优良的防腐性，防护时间可达10年以上，主要用于铁路桥梁、车辆、铁塔、贮罐、农机、船舶、集装箱等领域，也可用于冶金、采矿、化工、石油、水电、高炉烟囱等户外大型钢结构。我国于20世纪70年代开始推广云母氧化铁防腐涂料，涂装南京长江大桥取得了良好的效果。但与国外的云母氧化铁相比，我国云母氧化铁质量存在一定的差距，这主要表现在产品的径厚比低，需要进一步研究改进。
1.3 云母粉
云母粉是一种含水硅酸钾铝化合物，密度为2.60～2.85g/cm3，折射率为1.5，属单斜晶系，晶体常呈六方片状，其集合体呈鳞片状，有玻璃光泽。云母的组成非常复杂，因含各种不同的金属盐，而有不同的光泽，主要有白云母［KAl·（AlSi3O10）·（OH）2］和金云母［KMg3·（AlSi3O10）·（OH）2］两大类。
在涂料中应用较多的是绢云母。绢云母属云母类矿物，是白云母的亚种，与白云母有极相似的理化特征，化学成分和晶体结构呈细微片状结构，高径厚比，有一定的弹性和机械强度；耐热性在550～600℃，具有较好的化学稳定性及耐酸碱性，对紫外线有较好的屏蔽效应，此外绢云母在涂膜中以片状定向上下平行排列，而其纵横比相当高，因此容易形成较致密的保护层，使涂膜强度、抗渗透性、弹性都有一定的提高。鉴于其具有的上述特性在防腐蚀涂料中常有应用。
周菁等人研究了超细绢云母粉在环氧防腐蚀涂料中的应用，发现加入超细绢云母粉后，涂膜的硬度、附着力、柔韧性、耐冲击性均有一定程度的提高，耐盐雾性能不变，此外在涂料的配方中可以相对降低一部分二氧化钛颜料的用量，使涂料成本降低。超细绢云母粉作为一种性价比极高的颜填料在防腐蚀涂料中具有广阔的应用前景。许淳淳等人的研究则表明涂料加入片状云母后，不仅涂膜的机械性能没有降低，最突出的是涂膜的防腐蚀性能有了较大的提高。而且漆膜平整、光滑、光泽度高。
而基于云母粉具有密度低，在体系中沉降少，但防锈性能不如云母氧化铁的特点，PetrKalenda等人研究开发出一种用氧化铁表面改性的云母防锈颜料，与未经改性的云母相比，制得的涂层抗水气渗透性更高，机械性能更优异，特别是附着力的显著提高。与用铁表面改性的云母防锈颜料相比，具有更强的抗紫外辐射能力，具有优良的防腐蚀性能。
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