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防腐漆涂层透氧性与透气性介绍
2014/10/27 阅读次数:[1187]
对涂装金属起破坏作用的气体有02、Hcl、so:、NH3、c02等。
      氧和水一样,足自然界普遍存在的物质,并与水共同参与腐蚀反应,氧是金属腐蚀阴极去极化剂:
      4e+02+2H20—40H—
      Hcl、sO2、NH3是大气巾的污染物,它们的分子体积都很小,很容易穿人有机涂层中、它们与水都有很强的亲和力,它们可随水一道渗入涂层巾,N}b与水反应牛成碱,这会引起许多涂层起泡。HcL、s02溶于水后牛成H’和阴离子(s嵋一),H’是阴极去极化剂,sO2/3在空气中进一步氧化成sO2/4-,它们和cl-都是腐蚀促进剂,破坏金属表面的氧化膜,使金属氧化物转变为氯化物或硫酸盐而溶解,与此同时增大了水的导电率。它们还会与钢铁反应生成初级腐蚀产物——Fecl2,和铁的硫酸盐络合物。这些产物是可溶的,可以从电极区扩散开去,随后这些可溶性的腐蚀产物被氧化、水解,并在距反应区一定的距离上沉淀为锈。
      cO2在大气中的含量虽然不高(占空气质节的O 04%),但它的穿透性很强。cO2稍溶于水,与水反应乍成酸,也足金属腐蚀的促进剂.,
      涂膜的透氧、透气和透水的原理基l奉相问,并且大多情况r是随空气或水同时进行的,由于O2普遍存在丁自然界中,又是直接参与腐蚀反应的物质,引起更大的关注。
      为了维持涂层下金属腐蚀的进行,膜下阴极部位必须有足够的氧。在通常腐蚀条件下,当铁以o 02~0 35rag,/(cm2·d)的速度腐蚀时,钢铁所需耗氧量约为0.008~150MG/(CM2·d)范围之间,而涂层的透氧率如表2—12所示。即使是分离膜的透氧量也已低于此值,氧比水的透过率约小1000倍。总的看来,涂层的透水率远远超过钢铁腐蚀的需水最,而涂层的透氧率则与钢铁腐蚀所需量接近。所以,一般认为涂覆于金属上的涂层可以起到良好的抗氧化作用,为涂装金属腐蚀的控制步骤,它限制了涂膜下金属腐蚀的进行。这可以一定程度上解释在港湾码头及平台的飞溅区,因海水巾氧浓度高涂装金属腐蚀最为严重的原因。
      离子在涂层巾的通透是有选择性的,要受离子本身所带电荷性质的影响,因为高聚物涂膜在水中是带电荷的,具有离子选择性通透作用。如含羧基和其他酸性基团的高分子(醇酸树脂等)在水中带负电荷,具阳离子选择性通透作用,低浓度外电解质液中的阴离子不能透过膜层。相反,带正电荷的高分子(如脲醛树脂)和用过量聚酰胺固化的环氧树脂,在水中带正电荷,具有阴离子选择性,阳离子不能透过。离子选择性通透作用是否对有机涂层的防蚀起显著作用尚不能肯定,但无论如何,作为良好保护性的涂膜体系,离子在涂膜中的透过率应该是很低的。有些进入涂层的离子(如cl和S02/4)不权起导电作用,它们还是局部腐蚀反应的去极化剂,因为它们可与腐蚀产物如Fe2’生成可溶性络合物,从而促进腐蚀。离子进人涂层停留在局部部位上(如在涂层/金属界面某处)还可引起渗透作用使水穿人涂膜而起泡。
      总之,介质透过漆膜的现象使腐蚀电池的形成成为可能,而膜下腐蚀一旦发生,由于腐蚀产物的体积膨胀及膜下离子溶液与外部介质溶液渗透压的平衡作用,将导致漆膜隆起、鼓泡、透锈和剥落,丧失保护底材的作用。所以,防腐涂层的屏蔽性能是抑制腐蚀和保持耐久防蚀效果的首要条件。
   

 

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