水性金屬防銹涂料是涂料水性化過程中比較具有挑戰(zhàn)性的一個領(lǐng)域。

      水的存在是金屬防銹的一大難題，恩澤化工致力于開發(fā)水性防銹涂料，這便是我們的挑戰(zhàn)。

要開發(fā)優(yōu)質(zhì)的水性防銹涂料，必須從機(jī)理上對金屬銹蝕，及涂料配方中各組分的功能，有科學(xué)的理解。首先從幾個角度談?wù)劷饘俑g的機(jī)理。

 物理化學(xué)的金屬腐蝕理論：

      簡而言之，金屬腐蝕大多是金屬與氧氣在有水的條件下的反應(yīng)。在這些反應(yīng)中，金屬被氧化，形成金屬離子，氧氣被還原形成氫氧化合物，或者是水或者是OH–離子。根據(jù)這些反應(yīng)的自由能（主要是反應(yīng)熱）可以推斷出某種金屬是否容易生銹。這個物化理論除了告訴我們金屬之間的區(qū)別，還能夠告訴我們，金屬的腐蝕是與酸堿性有關(guān)的，因為OH–是該類反應(yīng)中的一個重要角色。對于鐵一類的金屬，堿性提高（pH值上升）通常可以降低腐蝕的趨勢。

 電化學(xué)的金屬腐蝕理論：

      電化學(xué)則是對腐蝕過程的研究。金屬被氧化，其形成金屬離子的位置為陰極；氧氣被還原，其變成氫氧化物的位置為陽極。陰極與陽極之間由導(dǎo)電體（通常是金屬自身和水）連接，使得反應(yīng)中的電子自由流動，形成原電池。該學(xué)科主要研究金屬的銹蝕過程，比如金屬的表面的晶態(tài)結(jié)構(gòu)對銹斑形狀的影響等等。對理解銹蝕的具體形成有非常好的指導(dǎo)意義。電化學(xué)的防銹蝕理念因此份陰極防銹和陽極防銹，即保護(hù)金屬或隔絕氧氣。

 涂料工程師的基本理論

      可以看出，金屬，氧氣，水和離子是金屬腐蝕過程中的主要角色。其中，金屬和氧氣是金屬氧化反應(yīng)的根本原因。水和離子的存在則為原電池反應(yīng)的形成，氧化反應(yīng)的加速提供了催化劑。因此，從涂料配方的角度，要做好防銹蝕，就要盡量把這四個因素都照顧好。即隔絕金屬與氧氣和水的接觸，限制氧氣的存在，限制水在涂層中的存在，并限制可游離的離子的存在，主要有以下四個方面：

 1）隔絕金屬與環(huán)境的接觸

      隔絕金屬主要有鈍化及提高樹脂附著力兩個概念。鈍化是指在金屬表面形成一層致密的無機(jī)物的膜，從而阻止金屬與水和氧氣的接觸。日常生活中鈍化的經(jīng)驗很多，比如我們常用的各種鋁制品，由于表面氧化鋁的存在，使得本來活潑的鋁金屬能夠長時間使用而不腐蝕。大部分的防銹顏料，包括鉻酸鹽，磷酸鋅，三聚磷酸鋁等，都主要是通過鈍化來起到防銹功能的。隔絕金屬的另一個辦法是提高樹脂在金屬表面的潤濕及附著。附著力的提高意味著樹脂與金屬表面微觀孔隙的減少，降低金屬與氧和水接觸的可能性。水性電泳漆的防銹效果比其他水性漆高很多，其主要原因就是電泳的工藝可以保證樹脂進(jìn)入到金屬表面的微孔之中，形成致密的結(jié)合。

 2）限制氧氣的存在

      氧氣是很小的分子，極性也很低，在所有的樹脂中的滲透性都很強(qiáng)。如果不作限制，氧氣會遲早滲透到金屬表面進(jìn)行反應(yīng)。唯一能夠限制氧氣的辦法就是使用抗氧劑， 即讓氧氣與抗氧劑反應(yīng)而失去活性。抗氧劑的種類很多，千差萬別，很多被作為防銹劑，添加劑使用。當(dāng)然，抗氧劑的結(jié)構(gòu)不同，其有效性和時效性也會不同。

 3）限制水在涂層中的存在和滲透

      水與氧氣略有不同。雖然都是小分子，但極性差別很大。樹脂的極性越高其抗水性越差，交聯(lián)密度越高抗水性越好。除了樹脂高分子本身的結(jié)構(gòu)以外，很多水性樹脂含有乳化劑或分散劑。這些添加劑都是親水的，而且會在水性樹脂干燥后存留在體系中，對涂層長期的防水性有負(fù)面影響。因此，從防銹性能的角度考慮，配方中應(yīng)該盡量少用分散劑。

 4） 限制可游離的離子

      離子的存在，使水的導(dǎo)電性增加，原電池反應(yīng)更容易，腐蝕加快。涂層中可游離離子的來源有多種。樹脂的合成過程中會帶入離子。比如很多環(huán)氧樹脂含有氯離子。該氯離子來自環(huán)氧樹脂原料之一的環(huán)氧氯丙烷。此外，涂料中加入的各種顏填料也會在水中釋放出不同程度的離子。因此，涂料配方中如能引入離子吸收材料，也能提高涂層整體的抗腐蝕性。

      以上從防腐蝕的機(jī)理上討論了如何把涂料防腐作為一個系統(tǒng)問題來考慮。恩澤化工研發(fā)生產(chǎn)的防閃銹劑和防銹漆乳液就是均衡地考慮了各方面的影響因素，能夠起到有效防止閃銹的功用。