
有機涂層鋼板腐蝕的類型
有機涂層鋼板腐蝕的形態(tài)及一些的類型[8]有以下幾種。
(1)起泡
起泡是涂層的保護性能受到破壞的首要信號。泡是在涂層失去了對基體的黏合性后在局部范圍內(nèi)產(chǎn)生的,呈半球狀凸起,其中可能聚集了水。起泡一般是發(fā)生腐蝕的前兆,它是常見的漆膜缺陷(見圖5-6),
(2)陽極抗蝕
陽極抗蝕是指有機涂層膜下發(fā)生了陽極溶解反應(yīng)使涂層從金屬基體離的一種有機涂層鋼板的腐蝕形態(tài)。它是有機涂層鋼板遭受腐蝕破壞重要的一種形式。在陰極上有機涂層鋼板上會發(fā)生陽極坑蝕,可能出現(xiàn)膜的剝離破壞。圖5-7所示為陽極坑蝕。
(3)陰極剝離
有機涂層鋼板設(shè)備如船舶、海上平臺和地下管道,以及盛水溶液的大型槽罐的內(nèi)壁常采用陰極保護手段防止腐蝕。陰極保護不理想的后果之一是產(chǎn)生有缺陷的涂層,這種涂層由于陰極反應(yīng)而失去附著力,涂層從金屬離,這種現(xiàn)象稱為陰極剝離。它主要是由于陰極吸氧反應(yīng)所產(chǎn)生的高pH值,對涂層/金屬界面之間結(jié)合力起了破壞作用,在沒有外加電流時,由于涂層下局部腐蝕電池作用,產(chǎn)生陰極剝離的破壞。陰極剝離實例見圖5-8,[9]
(4)絲狀腐蝕
絲狀腐蝕是指有機涂層金屬在腐蝕過程中產(chǎn)生纖維狀的絲(或線)的一種腐蝕形態(tài),它是一種形式的陽極坑蝕。一般在潮濕環(huán)境下出現(xiàn),且多發(fā)生在鋼、鋁、鎂、鋅(鍍鋅鋼)板上的有機涂層下,有時也發(fā)生在表面偶然被沾染了鹽的裸羽上。它還可在薄的鍍錫、鍍銀和鍍金層上,以及磷酸鹽轉(zhuǎn)化涂層上被觀察到。絲狀腐蝕使需要保持良好外觀的漆膜受到破壞,在食品罐頭內(nèi)的清漆下發(fā)生的絲狀腐會嚴(yán)重影響商品的質(zhì)量。圖5-9所示為涂膜下鋁合金的絲狀腐蝕。[10].不同基板絲狀腐蝕所產(chǎn)生的“絲”有不同的外貌,例如在鋁上呈粒狀,而在鋼上透明的清漆下看到的是很細(xì)且尖的絲,其頭部呈藍(lán)色(高濃度亞鐵離子溶液的顏色),尾部呈紅棕色(氫氧化鐵的顏色).
(5)早期銹蝕
早期銹蝕是指乳膠漆在表干后,在高濕條件下發(fā)生的斑點銹蝕。乳膠漆發(fā)生早期銹蝕與其成膜過程有關(guān)。乳膠漆的成膜過程靠乳膠粒子聚結(jié)實現(xiàn)。由于水分蒸發(fā)、權(quán)子與粒子接觸,接著在表面張力和毛細(xì)管力的作用下,使粒子粒子發(fā)生形變,后在乳膠粒子中發(fā)生高升子鏈的擴散,使膜變硬,早期銹蝕是在干燥速率減慢和水溶性鐵鹽經(jīng)漆膜浸出的條件下發(fā)生的,如果在乳膠干燥過程中不存在潮濕條件、便不會發(fā)生早期銹蝕。發(fā)生早期銹蝕有三個條件:乳膠漆薄(不到40um);基體溫度低;高溫環(huán)境,在這些條件下早期銹蝕可在實驗中重現(xiàn),鋼材表面的活性對早期銹蝕有影響,活性大的表面,早期銹蝕嚴(yán)重。例如,經(jīng)噴丸研磨見白的鋼面比電動工具進行不充分清潔的鋼面所引起的早期銹蝕就要嚴(yán)重一些,在涂料配方中加人可溶性緩蝕劑,可成功地防止早期銹蝕。
冷屋頂涂層
冷屋頂涂層是指具有高日射反射率的屋頂,通過在普通屋頂表面涂上淺色的、高反射率的彈性涂料,提高屋頂?shù)娜丈浞瓷渎剩瑴p少太陽熱量的吸收,從而5到減少空調(diào)冷負(fù)荷、節(jié)約空調(diào)能耗的目的。
寶鋼彩涂板
彩色涂層鋼板于1936年在美國問世以后,首先應(yīng)用于百業(yè)窗片、擋雨板等。上世紀(jì)50到60年始在美國、日本、歐洲形成了比較完整的彩涂鋼板生產(chǎn)、加工產(chǎn)業(yè),產(chǎn)量的穩(wěn)定增長。
彩涂生產(chǎn)工藝從初的一涂一烘改進為二涂二烘或者三涂三烘,彩涂鋼板在建筑、汽車、集裝箱、輕工家電等方面得到廣泛的應(yīng)用。
上世紀(jì)八十年代末,寶鋼和武鋼生產(chǎn)出大陸首批彩涂鋼板。寶鋼2號彩涂和3號彩涂也分別在2002年和2004年投產(chǎn),形成國內(nèi)大的彩涂鋼板生產(chǎn)基地。
在寶鋼,彩涂鋼板是一個生產(chǎn)流程長的產(chǎn)品,從煉鐵到煉鋼獲得的成份,從熱軋到冷軋達(dá)到特定的厚度、寬度和板形,再經(jīng)過退火、鍍鋅和彩涂,才生產(chǎn)出多彩的彩涂鋼板。
寶鋼彩鋼板以鍍鋅板為基板,經(jīng)過表面脫脂、磷化、鉻酸鹽等處理后,涂上有機涂料經(jīng)烘烤而成。它是一種復(fù)合材料兼有鋼板餓有機材料兩者的優(yōu)點,既有鋼板的機械強度和易成型的性能,又有機械材料良好的耐腐蝕性,廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的瓦塄板,夾心板,裝飾用板及部分家電用板。
目前用于彩色涂層鋼板的涂料種類有聚酯涂層(PE)、氟碳涂層(PVDF)、硅改性涂層(SMP)、高耐侯涂層(HDP)、丙稀酸涂層、聚氨脂涂層(PU)、塑料溶膠涂層(PVC)等。
有機涂層鋼板的腐蝕過程
有機涂層鋼板的腐蝕與基板的腐蝕不同。由于有機涂層鋼板與腐蝕環(huán)境之間有一惰性膜層,使基板受到保護,在涂層未被破壞以前,腐蝕速率要比基板慢得多,在腐蝕形態(tài)上也有自身的特點。有機涂層將鋼材與外界腐蝕環(huán)境隔離起來,但有機涂層往往存在微小針孔,外界的水分、蒸汽、氧及各種離子均能通過針孔參透到鋼基與涂層間的界面上,并形成局部電池,發(fā)生膜下腐蝕。各種粒子在有機涂層中的擴散系數(shù)D的大小排序為:DH20>D02DCI-DNa1侵蝕性粒子在涂層中的傳輸受涂層種類、組分、結(jié)構(gòu)的影響。一般認(rèn)為,蒸氣壓高的如水、氧等容易浸透到涂層中,而蒸氣壓低的離子很難透過健全的1涂膜。有機涂層鋼板腐蝕速度除與有機涂層物理化學(xué)性能有關(guān)外,還取決于有機涂層的抗氣體、液體和離子的滲透性能。









