腐蝕是指金屬、混凝土、木材等物體受周圍環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)作用或電化學(xué)作用而損壞的一種現(xiàn)象。腐蝕過(guò)程是熱力學(xué)自發(fā)過(guò)程，是不可逆轉(zhuǎn)的。腐蝕會(huì)顯著降低材料的強(qiáng)度、塑性、韌性等力學(xué)性能，破壞構(gòu)件的幾何形狀，增加零件間的磨損，惡化電學(xué)和光學(xué)等物理性能，縮短設(shè)備的使用壽命，甚至造成火災(zāi)、爆炸等災(zāi)難性事故。

水性涂料的防腐機(jī)理

當(dāng)機(jī)體發(fā)生腐蝕反應(yīng)時(shí)，涂層對(duì)腐蝕介質(zhì)具備化學(xué)惰性，對(duì)基體起到屏蔽保護(hù)作用，并且可以起到抑制化學(xué)、電化學(xué)的反應(yīng)。

涂膜的屏蔽隔離作用

防腐涂料在被涂基體表面固化后形成涂層，使基體和環(huán)境達(dá)到隔離的狀態(tài)而免受環(huán)境的腐蝕，這就是涂層的屏蔽隔離作用。金屬界面存在水、氧氣等，并且離子可以流通是金屬發(fā)生腐蝕的最主要條件。因此，要防止金屬發(fā)生腐蝕，就要求涂層具有屏蔽隔絕作用，能阻擋水、氧氣等從外界環(huán)境滲透過(guò)涂層而達(dá)到金屬界面。在涂料中加入的玻璃鱗片、鋁粉等無(wú)機(jī)顏料可以增強(qiáng)涂膜的屏蔽隔離作用。

涂膜的緩蝕、鈍化作用

防腐蝕涂層中通常含有緩蝕、鈍化作用的化學(xué)型防銹顏料，與金屬表面發(fā)生作用，例如鈍化作用、磷化作用等，產(chǎn)生新的表面膜層，即鈍化膜、磷化膜。這些薄膜的電極電位較原金屬為正，使金屬表面部分或全部避免成為陽(yáng)極的可能性。同時(shí)，由于薄膜上存在許多微孔，便于成膜物質(zhì)的附著，可以阻止銹蝕在涂膜被破壞的方向向外擴(kuò)展。當(dāng)有微量水存在時(shí)，顏料就會(huì)從涂層中離解出具有緩蝕功能的離子，通過(guò)各種機(jī)理使腐蝕電池的電極極化，抑制腐蝕進(jìn)行。

電化學(xué)保護(hù)作用

通過(guò)在涂料中添加一些電位比基體金屬活潑的金屬作為填料，當(dāng)電解質(zhì)滲入涂層到達(dá)金屬基體時(shí)，金屬基體與電負(fù)性金屬填料形成腐蝕電池，填料作為陽(yáng)極首先發(fā)生溶解，達(dá)到保護(hù)基體的作用，這就是作為的犧牲陽(yáng)極保護(hù)陰極，這類涂料稱為犧牲型涂料。如富鋅防腐涂料中的鋅粉則起到犧牲陽(yáng)極的作用。

水性防腐涂料的分類

水性防腐涂料可分為單組分防腐涂料和雙組分防腐涂料。水性單組分防腐涂料常見(jiàn)的有水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料等；水性雙組分防腐涂料常見(jiàn)的有水性雙組分聚氨酯涂料、水性雙組分環(huán)氧涂料等。

水性單組分防腐涂料

水性單組分防腐涂料是應(yīng)用最早、用量最大的水性防腐涂料，其最大優(yōu)點(diǎn)是以水為分散介質(zhì)，作為涂料使用時(shí)不含液體有機(jī)填料，在成膜過(guò)程中只是水分揮發(fā)到環(huán)境中，符合環(huán)保的要求，且施工簡(jiǎn)單。

水性單組分防腐涂料具有很好的干性，能常溫干燥。但與水性雙組分聚氨酯涂料相比，水性單組分防腐涂料的力學(xué)性能、耐水性、耐化學(xué)品性及耐溶劑性等都不理想，涂膜的硬度、光澤度和鮮艷性也較低。因此，水性單組分腐蝕涂料在防腐蝕領(lǐng)域的應(yīng)用受到很大的限制。

通常多通過(guò)增加交聯(lián)結(jié)構(gòu)或加入室溫固化型交聯(lián)劑來(lái)達(dá)到交聯(lián)改性的效果以提高其防腐性能。

水性雙組分聚氨酯涂料

水性雙組分聚氨酯涂料是一種新的環(huán)境友好型涂料，它主要由含羥基的水性多元醇和含異氰酸酯基的固化劑組成。由于水性雙組分聚氨酯涂料以水為介質(zhì)，并將雙組分溶劑型涂料的高性能和水性涂料的低VOC含量結(jié)合起來(lái)，因此，近年來(lái)水性雙組分聚氨酯涂料的研究開(kāi)發(fā)變得十分活躍。

正成為水性防腐涂料領(lǐng)域的佼佼者，不但有優(yōu)異的物理性能，化學(xué)性能也十分出色。隨著環(huán)境保護(hù)法規(guī)的日益重視和各國(guó)科研工作者的不斷努力，水性雙組分聚氨酯涂料的發(fā)展和應(yīng)用必將帶來(lái)防腐蝕領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。

水性雙組分環(huán)氧涂料

水性雙組分環(huán)氧涂料也屬于水性環(huán)保涂料的一種。它是將環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行水性化，使其以微粒或液滴的形式分散在以水為連續(xù)相的分散介質(zhì)中而配得的穩(wěn)定分散體系。水性環(huán)氧乳液可以與固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，從而獲得交聯(lián)密度極高的涂膜。

水性雙組分環(huán)氧涂料由于其出色力學(xué)性能、附著力、防腐性能而受到極高的關(guān)注，因此，開(kāi)發(fā)環(huán)境友好的雙組分環(huán)氧體系也成為研究熱點(diǎn)。