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1 金屬的腐蝕和防護(hù)

       金屬材料是人類進(jìn)步發(fā)展證據(jù)，它從各方面為人來帶來了巨大的貢獻(xiàn)。但是由于金屬腐蝕問題同樣也給社會帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。一般控制金屬腐蝕的主要方法有：（1）在利用金屬材料時(shí)根據(jù)具體的環(huán)境情況來選擇金屬的材質(zhì)，不斷的研發(fā)耐腐蝕的金屬合金；（2）可以在金屬材料的表面加保護(hù)層，與腐蝕環(huán)境隔離，或者對金屬表面改變性質(zhì)；（3）在環(huán)境中加入緩蝕劑，減緩腐蝕的速度；（4）運(yùn)用電化學(xué)方法來保護(hù)金屬材料。在金屬腐蝕防護(hù)的方法中最常用的就是在金屬表面加保護(hù)層和改變表面性質(zhì)，加保護(hù)層一般就是加有機(jī)涂層和鍍合金層，而對金屬表面改性就是對金屬表面進(jìn)行處理，形成一層轉(zhuǎn)化膜。有機(jī)涂層的防護(hù)的有效性很大程度上取決于有機(jī)涂料本身的性能，近年來我國也對新型的有機(jī)涂料進(jìn)行研究，力求研究出具有屏蔽、緩蝕作用強(qiáng)大的有機(jī)涂料。

       作為綠色無害的工業(yè)涂料，有機(jī)防腐涂料應(yīng)該具備以下基本特質(zhì)，其一具有較高的耐腐蝕性，也就是說有機(jī)涂層不管是在物理環(huán)境還是化學(xué)環(huán)境的腐蝕介質(zhì)中都具有穩(wěn)定的性能，不容易被溶解、破壞或分解；其二，有機(jī)涂層本身的透氣性、滲水性要極小，這樣才能夠有效的使金屬材料隔離水和氧氣，避免金屬快速腐蝕；其三，有機(jī)涂層的附著能力要強(qiáng)，堅(jiān)固有力的附著在金屬材料上；其四，涂層具備一定的機(jī)械承受力，因?yàn)榻饘俨牧显谕饨绛h(huán)境中避免不了會受到外界壓力或應(yīng)力，有較好的機(jī)械強(qiáng)度能夠避免涂層受到破壞。

       在現(xiàn)階段，常用的有機(jī)防腐涂料在低溫和腐蝕介質(zhì)中都具有很好的防腐保護(hù)作用，常用的有機(jī)防腐材料包括酚醛樹脂防腐涂料、聚氨酯防腐涂料和乙烯樹脂防腐涂料，然而在高溫、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的條件下就需要更加高性能的有機(jī)涂料，具有較高熱穩(wěn)定性、耐酸耐堿、耐腐蝕的新型有機(jī)涂料。

       氟樹脂的分子結(jié)構(gòu)中含有非常穩(wěn)定的C-F鍵，其鍵能高、極化率小。一般氟樹脂的有機(jī)涂料在化學(xué)方面具有很高的惰性，具有耐酸性、堿性，耐高溫的穩(wěn)定性質(zhì)，而且在物理方面也具有良好的絕緣性，表面張力較小，憎水憎油等特性。

       最早被發(fā)現(xiàn)的氟樹脂類涂料是聚四氟乙烯，它具備以上特性得同時(shí)，還具備較高的化學(xué)惰性以及耐高溫，但是其缺點(diǎn)就是不容易與有機(jī)溶劑相融合，加工成涂料的可能性比較低，這樣應(yīng)用就具有了局限性。可溶性聚四氟乙烯樹脂雖然能夠加工成有機(jī)涂料，且性能比較好但是價(jià)格非常昂貴。聚偏氟乙烯樹脂的耐腐蝕性很好，應(yīng)用在建筑業(yè)比較廣泛，常在外墻和鋁材表面涂層，可以形成20年的保護(hù)涂層。

       現(xiàn)在研究的新型氟樹脂，加入了其他一些具有特殊性質(zhì)的官能團(tuán)，不僅具備了氟樹脂的基本特性，還因?yàn)槠渌�官能團(tuán)的加入彌補(bǔ)了氟樹脂的缺點(diǎn)，新型氟樹脂的高性能使其在有機(jī)涂料中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

       由美國研發(fā)的聚苯硫醚（PPS）樹脂分子結(jié)構(gòu)中是由苯環(huán)結(jié)構(gòu)和硫鍵和而成的，其具備的基本特性是熱穩(wěn)定性高；耐酸耐堿耐鹽，具有較高耐腐蝕性；粘合性較高；抗壓抗沖擊力強(qiáng)；較高的機(jī)械強(qiáng)度。

       國內(nèi)學(xué)者周學(xué)杰等人未解決設(shè)備的腐蝕問題，特地在化工、機(jī)械行業(yè)的高溫、嚴(yán)酷等條件下采取了優(yōu)異的PPS樹脂作為金屬表面的涂敷層，應(yīng)用結(jié)果表明該材料具備良好的抗腐蝕作用；管從勝等人利用具備優(yōu)異性能的氟樹脂聚苯硫醚樹脂混合制備的涂敷層，探討了涂敷層的復(fù)合材料和制備工藝以及涂敷層性能，結(jié)果表明復(fù)合材料涂敷層的耐腐蝕等各項(xiàng)性能相比都獲得了明顯的提高。

       氯化聚醚的結(jié)構(gòu)式中其主鍵是穩(wěn)定的醚鍵和C-C鍵組成，同時(shí)由于在氯化醚的分子中不存在活性的官能團(tuán)，所以氯化聚醚樹脂具備了良好的耐熱性和防腐蝕性能，使得該防涂材料能夠在高度120攝氏度的環(huán)境中長期使用，而且對大多數(shù)的酸堿鹽以及其他溶劑都具有良好的耐腐蝕性能。另外，氯化聚醚樹脂的分解溫度和熔點(diǎn)溫度有著較大差距，這給粉末涂料的涂裝帶來了極大的便利，但又因?yàn)槠洳ＡЩ瘻囟缺容^低，所以該材料的使用溫度比較窄。

       其他新型有機(jī)防腐涂料主要有：聚酰亞胺防腐涂料、氯化聚丙烯防腐涂料、有機(jī)硅樹脂防腐涂料等。玻璃鱗片防腐涂料是一種由無機(jī)材料玻璃鱗片和有機(jī)高分子材料復(fù)合而成的新型材料，在近幾年也得到了越來越多的關(guān)注。玻璃鱗片防腐涂料是采用了一種具備良好的化學(xué)惰性、高耐熱、無磁性的玻璃薄片，使得該防腐材料具有了一系列獨(dú)特的防護(hù)性能。目前國內(nèi)主要應(yīng)用的玻璃鱗片防腐材料主要有氯磺化聚乙烯防腐涂料和環(huán)氧玻璃鱗片防腐材料兩大類。