2025-02-1485
锈面涂料，是可直接涂覆于轻度锈蚀的钢铁表面，以为其提供防腐保护的涂料。传统涂料在涂覆于钢材前，都需要经过繁琐的除锈工作，不仅耗时耗力，还增加了大量费用。锈面涂料的主要功能是稳定、钝化或转化铁锈，将其转化为惰性物质，从而实现防锈与保护的双重效果。它能在降低涂装成本的同时提高生产效率，减少对环境和人体健康的影响，因此具有显著的前景。
1、锈面涂料的种类
稳定型锈面涂料：该类型的锈面涂料通过活性防锈颜料和稳锈剂的缓慢水解，与铁锈生成难溶的络合物以稳定锈蚀。常用材料有磷酸盐、铁酸盐、铬酸盐及有机氮碱等。其优点是能形成难溶络合物和稳定的四氧化三铁以钝化金属，适用范围广，对钢铁表面要求低。缺点是稳锈速度慢，仅适用于薄锈层（≤50 μm，更佳≤30 μm）。它适用于锈蚀不均、残留氧化皮或旧漆膜的钢铁表面。
渗透型锈面涂料：该类型的锈面涂料具有低黏度、高固含量、强渗透性等特点，可渗透疏松铁锈并封闭包裹，阻止锈蚀发展。它可以封闭铁锈，阻止其扩展，但缺点是对配方和施工条件要求高。它适用于陈旧或轻度污染钢铁表面，常用于海洋石化装置、桥梁、船舶等防锈打底，特别适合铆接或螺旋部位。
转化型锈面涂料：该类型的锈面涂料含有能与铁锈反应的物质（如磷酸），将铁锈转化为无害、难溶或保护性络合物，并固定于钢铁表面。其优点是转化速度快，适用于较厚锈层（40~100 μm）。缺点是锈层不均时转化液的用量难以控制，过量磷酸可能腐蚀金属并降低附着力，且其附着力一般低于稳定型和渗透型涂料。它适用锈蚀均匀、无残留氧化皮和片状厚锈的钢铁表面。
功能型锈面涂料：该类型的锈面涂料在防腐的基础上增加了防火、抗菌、自清洁等功能，以提升综合性能。其优点是可以减少涂层数量，节省时间，提高耐久性。缺点是成本较高，需专业施工。这类涂料是锈面涂料的重点研究方向。
2、锈面涂料的重要成分
转锈剂：转锈剂能与残留铁锈快速反应，生成不溶性配合物，在转化型和功能型水性锈面涂料中起着重要作用。它也可单独使用形成锈转化膜；然而锈转化膜难以长期抵御环境侵蚀，需与面漆或常规涂装结合形成复合体系，以实现长效防腐。目前常用转锈剂包括磷酸、单宁酸、植酸、杂环化合物等，亚铁氰化钾因环保问题已逐渐淘汰。近年来，有机膦酸、肟类化合物和邻苯二酚等也被研究用于转锈剂中。
成膜物质：树脂是水性防锈涂料的核心成膜物质，决定着涂料的附着力、硬度、耐磨性及防腐性能。常用成膜物质包括醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂及苯丙乳液等，它们均具有较为优异的附着力和防腐性能，适用于高要求的防锈场合。水性体系中常用的成膜物质则有水性环氧树脂、丙烯酸树脂水分散体及苯丙乳液等。
颜料：颜料常以不溶性微晶形式分散于成膜物质中，用于赋予涂层色彩、提高附着力、改善流变性能及降低成本。锈面涂料中主要使用防锈颜料、功能颜料和体质颜料（填料）。体质颜料如钡白、碳酸钙、硅酸钙、云母、氢氧化铝、滑石粉和硅灰石等，其化学稳定性好、价格低，可降低成本并改善涂料力学性能及流变性质。防锈颜料主要用于稳定型和功能型锈面涂料，可稳定锈层并去除环境杂质。
助剂：助剂是水性锈面涂料的辅助成分，少量添加即可显著改善性能，包括润湿剂、增稠剂、消泡剂、阻燃剂、消光剂及杀菌剂等。润湿剂、增稠剂和消泡剂常用于水性锈面涂料。研究表明，异丙醇与叔丁醇混合物可促进涂层渗透，提升附着力；增稠剂可提高黏度，防止流挂，保持体系稳定，一般最后加入；消泡剂通过降低表面张力消除气泡；成膜助剂则可降低成膜温度，提升涂膜平整度和光泽度。
3、锈面涂料的发展前景
锈面涂料在防腐领域作用重大，但仍面临以下挑战。
锈转化效率和稳定性问题：现有锈面涂料对锈蚀产物（如氧化铁）的转化能力有限，尤其在处理厚重锈层或复杂表面时，涂层附着力和锈转化效率难以保证。
长期防护性能不足：锈转化后生成保护层的抗水汽、抗氧气及抗化学介质渗透能力有限，涂料在长时间暴露下易失效。
环保与施工友好性问题：目前一些锈面涂料仍含有重金属或有机溶剂成分，在环保法规日趋严格的背景下，其配方设计需要更大改进。
对此，以下几点将成为锈面涂料未来的研发方向：(1)提升锈转化机制的研究，通过开发新型高效锈转化剂（如磷酸酯、纳米粒子催化剂）和智能自修复功能材料，从化学和物理层面强化锈层的稳定性和保护性。(2)结合功能化技术，如将导电聚合物、防腐颜料和纳米材料嵌入涂层，以实现更长效的屏蔽防护性能。(3)开发环境友好型配方，如采用水性化学体系或生物基材料以取代传统有机溶剂和有害成分，同时降低生产和施工过程的环境影响。
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