Page 196 - 2018涂料产业研究报告

工艺应用 Process and Application

+
Zn 3 (PO 4 ) 2 .+.H .→.H 3 PO 4 .＋.Zn 2+
H 3 PO 4 .+.Fe..→..Fe(H 2 PO 4 ) 2 .+.H 2
Fe(H 2 PO 4 ) 2 .+.H 2 O.→..FeHPO 4 .+.H 3 PO 4 .+.H 2 O
FeHPO 4 .+.H 2 O.→.Fe 3 (PO 4 ) 2 .+.H 3 PO 4 .+.H 2 O
由于普通磷酸锌的粒子较大(15～45μm)，溶解 由于三聚磷酸铝具有酸性、会水解，不宜直接作为

度低和水解性差，形成有效保护膜的速度慢，难以全面 防腐蚀颜料使用，常用硅锌化合物和硅钙化合物加以改
取代有毒的传统防腐蚀颜料。因此，国内外研究人员对 性，使其具有适宜的PH值、溶解性、分散性等。蔡冬梅
其进行了改性研究。M.C.Deya等研究了磷酸根阴离子 [16] 等用改性三聚磷酸铝替代传统铬铅系防腐蚀颜料，研
类型对其防腐蚀性能的影响，发现用三聚磷酸根离子和 制成S52-60新型耐酸漆，具有更高的耐腐蚀性能和贮
焦磷酸根离子取代正磷酸根离子后，其防腐蚀性能提高 存稳定性，解决了以往耐酸漆耐盐雾性不足和贮存稳定

了，而焦磷酸锌具有最佳的防腐蚀性能。骆明利用共沉 性差的缺点，并且加入量少，涂料成本降低。张丽等通
淀直接法制备了磷酸铝锌防腐蚀颜料，在醇酸防锈漆中 过电化学测试手段对改性三聚磷酸铝在水性涂料中的防
的对比试验表明，其防锈性能比普通磷酸锌有较大提 腐蚀机理进行了研究，发现三聚磷酸铝能显著提高涂层

高，接近锌铬黄的性能。M.Bethencourt等研究了结合 的阳极极化度，其腐蚀过程受到明显阻滞，涂层的前期
有钼、铝和铁等元素的第二代磷酸锌防腐蚀颜料，与未 防锈主要依赖于乳胶涂膜的屏蔽作用，到后期三聚磷酸
改性的磷酸锌、铬酸锌以及二元亚磷酸铅进行了对比， 铝的缓蚀作用才比较显著；其试验结果表明三聚磷酸铝
显示其在酸性环境中具有最佳的防锈性能，兼具良好的 可代替锌铬黄颜料，达到优异的防腐蚀效果。
环保性。Malgorzata.Zubielewicz等研究了磷酸锌铁 1.1.3 磷酸钙

和磷酸锌钙在水性涂料中的防腐蚀性能和机理，发现磷 磷酸钙类防腐蚀颜料是一种新型高效的环境友好型
酸锌铁颜料改善了涂层的结构，提高了其玻璃化温度， 防腐蚀颜料。国外在90年代开发出亚磷酸钙，美国、日
表现出比磷酸锌和钙离子交换树脂等更优异的防腐蚀性 本均有专利报道亚磷酸钙在涂料中应用研究，而国内在
能；而磷酸锌钙具有电化学防锈机理和阻隔效应的双重 近些年才开展对亚磷酸钙颜料的制备及性能的研究。涂

防护机理，具备更佳的防腐蚀性能。B.del.Amo等将磷 敏端等用亚磷酸钙作为主要防腐蚀颜料，研制了一种环
酸锌应用在酸性乙烯基树脂中，发现所制备的涂料防锈 保型防腐蚀涂料，结果表明，亚磷酸钙涂料的防腐蚀性
性能要优于铬酸锌。上述研究表明：通过合理的配方设 能与红丹防腐蚀涂料相当，优于锌铬黄、三聚磷酸二氢
计，由磷酸锌系颜料制备的涂料的防腐蚀效果完全可与 铝、氧化锌和磷酸锌防腐蚀涂料。
红丹、锌铬黄等传统颜料制备的涂料相当。 J.H.Park等的研究指出，从废弃的煤泥中通过半

1.1.2.磷酸铝 连续工艺回收制得的羟基磷灰石，可作为环境友好防腐
磷酸铝防腐蚀颜料的主要品种是三聚磷酸铝，主要 蚀颜料使用，通过研究发现，在水分的存在下，防锈涂
成分为三聚磷酸二氢铝(AlH 2 P 3 O 10 2H 2 O)，是一种白色 层中羟基磷灰石的可溶成分与铁反应生成磷酸铁，在金
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非挥发性粉末，密度为2.31.g/cm 。它能够释放出络合 属表面形成一层钝化膜，阻止了金属的腐蚀，且其防锈
能力很强的三聚磷酸根离子，在金属底材表面形成结构 效率要高于红丹、铬酸锌钾等传统防腐蚀颜料。B.del.
致密的钝化膜。另外，在AlH 2 P 3 O 10 2H 2 O中有2个氢原 Amo等研究了酸性磷酸钙在醇酸涂料中的应用，发现酸
子呈弱酸性，能与金属反应生成坚韧的钝化膜。具体反 性磷酸钙与铁反应生成的磷酸铁，堵塞了钢铁表面由氢
应步骤如下： 氧化铁构成的钝化膜上的小孔，降低了涂膜渗透性，提
3+ + 5-
AlH 2 P 3 O 10 .→.Al .+.2H .+.P 3 O 10 高了钢铁的钝化度，获得了最佳的防腐蚀效果。

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