技术分享 | 钢结构防腐涂料的神奇守护——深入剖析其不为人知的成分奥秘
PART.01
什么是钢结构防腐涂料
目前钢结构防腐涂料市场的发展现状
01 市场规模持续增长
据相关报告，2023年中国重防腐涂料行业市场规模已达1481.86亿元，同比增长13.15%。随着基础设施建设的不断推进和各行业对防腐涂料需求的增加，市场规模有望进一步扩大。
02 技术水平提升
通过引进国外成熟技术，以及有计划地自行研制开发，我国钢结构防腐涂料逐步呈现种类多样化、产品高端化的发展趋势。
2023年涂料行业重点下游的发展概况，机械、船舶工业增长迅猛：
部分数据来源：1985-2024中国涂料工业协会
在此防腐涂料市场蓬勃发展的大背景之下，
也面临诸多挑战与竞争
01 市场竞争激烈
随着建筑、制造等领域对防腐涂料需求的不断增加，吸引了众多企业涉足钢结构防腐涂料市场。
02 产品同质化竞争严重
许多企业在产品上缺乏独特的创新点，导致市场上出现大量相似或相同的产品。
03 产品多样化
不同种类和功能的涂料需要满足不同领域和场景的需求，以及国家政策导向产品需提升环保性，部分老款产品急需转型。
04 价格波动
原材料价格波动，部分进口原料价格昂贵。
微谱可以采用综合分析手段，为客户提供涂料的主要成分，如：成膜物质、颜料、填料、溶剂和助剂的成分分析。同时给出专业建议，帮助客户达到复配、质控、提升产品性能等需求。
随着技术水平更新、产品多样性增加，钢结构防腐涂料发展迅猛，它也不仅仅局限于通过物理方式防腐，接下来我们进一步了解市面上现有的防腐涂料体系以及其应用效果好的原理吧。
PART.02
防腐涂料的反应原理
防腐涂料的防腐反应主要通过以下几种机制实现
01 物理屏障作用
涂料在钢材表面形成致密的保护层，阻止水、氧气和腐蚀性离子与钢材接触，从而减缓腐蚀进程。有机涂层因固化后交联密度大具有很好的阻隔性能，可以有效阻止腐蚀介质对向金属表面侵蚀。
例如，环氧树脂涂料形成的涂层具有高附着力和低渗透性，能够有效隔绝环境中的腐蚀性物质。
02 电化学保护作用
某些防腐涂料中的活性成分，如锌粉，可以形成牺牲阳极，提供电化学保护。
例如，锌粉涂料中的锌在潮湿环境中发生氧化反应，优先于钢材被腐蚀，从而保护钢材。
03 钝化作用
某些涂料成分能够与钢材表面反应，生成钝化膜，减少钢材的活性，减缓腐蚀速度。
例如，富锌底漆中的锌能够在钢材表面形成一层稳定的氧化锌膜，起到钝化作用。
04 屏蔽和反射作用
颜料如铝粉和铁红颜料能够屏蔽紫外线和红外线，降低环境对涂层的老化影响。铝粉颜料具有反射性，能够反射紫外线，减少涂层的光老化。
PART.03
钢结构防腐涂料的分类
钢结构防腐涂料主要分为防锈底漆、中间漆和面漆，其各自的特征如下：
目前市面上的钢结构防腐涂料需求越来越多，不同涂料所展现出的性能、优势、使用场景不同。面对种类繁多的各类涂料，如何能够达成应用需求，复配出高性能产品呢？
结合应用需求、性能，复配所需的产品；了解产品信息，如：树脂种类、分子量、助剂以及填料等信息。对产品的合成研发以及使用均具有关键作用。
04 屏蔽和反射作用
颜料如铝粉和铁红颜料能够屏蔽紫外线和红外线，降低环境对涂层的老化影响。铝粉颜料具有反射性，能够反射紫外线，减少涂层的光老化。
不同金属基底适用的底漆
PART.04
案例：环氧防锈底漆
01 项目背景
环氧防锈底漆适用于舰船、储罐、管道等行业中的钢结构及防腐工程，能作为绝大多数涂料的低表面处理要求底漆；也可单独作为内防腐涂料使用。
环氧树脂结构图：
02 项目需求
对产品进行全成分分析，关注抗腐蚀填料、涂料助剂。提供树脂、助剂等相关原料推荐。
03 项目实施
根据各组分沸点、溶解性差异进行初步分离；通过FTIR、NMR、GC-MS、Py-GCMS、MS、TGA、XRF等测试手段进行成分分析，对树脂、溶剂、填料、助剂等物质定性定量，重点分析产品关键功能助剂并结合理化分析结果，完成分析报告。
（可通过溶解度差异，分离出不溶物并测试FTIR）
04 常见配方体系
05 结果简述
（1）带锈涂装底漆A组分，搭配环氧固化剂使用。其中的防锈颜填料、锈蚀稳定剂等提供产品防锈性能。
（2）我们根据树脂种类、分子量，固化条件等，进行相应牌号推荐。对底漆中的相关助剂，如催干剂、消泡剂、流平剂等，推荐相似原材料，满足复配产品需求。
微谱对于金属基底涂料分析有着丰富的研究经验，自建强大的谱库，可根据客户要求，通过分析测试来判定树脂、助剂、颜填料、溶剂的种类，分析出各物质成分含量，对比分析产品差异，帮助研发新型产品，改进产品性能。
参考文献：
[1] Hu R G, Zhang S, Bu J F, et al. Recent progress in corrosion protection of magnesium alloys by organic coatings[J]. Progress in Organic Coatings, 2012, 73(2-3): 129-141.
[2] Kalendova A, Vesely D, Stejskal J. Organic coatings containing polyaniline and inorganic pigments as corrosion inhibitors[J].Progress in Organic Coatings, 2008, 62(01): 105-116.
[3] 张帅, 杜素军. 桥梁防撞墙抗腐蚀用水性防腐涂料的研制及性能评价. 中国涂料, 2015,
[4] 杜梦萍, 李澄, 郑顺丽等. 有机缓蚀剂对阳极箔直流扩面增容的影响. 南京航空航天大学学报. 2015, 47(05): 725-729.
[5] 刘红. 席夫碱缓蚀剂的研究进展[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2019, 31(04): 449-454.
[6] 徐群杰, 齐航, 周小晶等. 新型绿色缓蚀剂植酸的研究进展. 腐蚀与防护, 2009, 30(02): 75-77.
[7] 刘旭, 陶琪, 申亮等. 金属轻防腐涂料用丙烯酸乳胶的制备与性能研究[J]. 涂料工业 ,2021, 51(06): 51-56.
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