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金屬材料以其優(yōu)良的機械和工藝性能在材料領域占據(jù)重要地位，(文章來源環(huán)球聚氨酯網(wǎng))但金屬腐蝕給人類造成的損失是驚人的，全球每年因腐蝕造成的經(jīng)濟損失約10000億美元，約占全年屬總產(chǎn)值的10%。因此研究金屬的腐蝕防護方法以控制金屬的腐蝕，減少腐蝕造成的損失，對于創(chuàng)建資源節(jié)約型社會來說具有重要的科學意義。防止金屬腐蝕的方法很多，如金屬選材、陰極保護、采用金屬保護層、采用緩蝕劑及采用防腐涂料等。在所有的防腐措施中，采用防腐蝕涂料是應用最廣泛、最經(jīng)濟、最方便的一種方法。采用涂料防腐蝕具有許多優(yōu)點，如施工方便、適用性廣、涂層的維護和重涂容易、成本及施工費用較低等。

在眾多的防腐蝕涂料中，聚氨酯防腐涂料是繼其他防腐涂料之后的最通用的涂料品種之后，其用量僅次于醇酸樹脂涂料。受石油資源、環(huán)保法規(guī)等因素的影響，世界防腐涂料工業(yè)在不斷提高涂料性能的同時，開發(fā)無公害或少公害且性能優(yōu)異的涂料品種成為防腐涂料的重要發(fā)展方向。防腐蝕水性聚氨酯可低溫固化，并且具有突出的耐油、耐鹽水、耐磨、抗沖擊、抗應變等性能，是一類具有優(yōu)異的綜合性能和良好發(fā)展前景的防腐樹脂涂料基料。但是水性聚氨酯由于以水為分散劑，含有親水基團，其涂膜的耐水、耐化學性和耐溶劑性較差，若要達到防腐蝕的性能，需要對其加以改性。常用的改性材料為環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂，環(huán)氧樹脂除了含有環(huán)氧基團外，還含有羥基基團，能直接參與水性聚氨酯的合成反應;丙烯酸酯含有羥基基團，以共聚或共混的方式對水性聚氨酯進行改性。本文主要介紹了改性水性聚氨酯防腐涂料的研究現(xiàn)狀及最新進展。

1.水性聚氨酯防腐涂料防腐機理

1.1涂膜的屏蔽隔離作用

有機防腐涂料在被涂機體表面上固化后形成涂層，涂層的屏蔽作用在于使基體和環(huán)境隔離以免被腐蝕。根據(jù)電化學腐蝕原理，金屬發(fā)生腐蝕是因為在金屬界面存在水、氧氣等，且存在離子流通的途徑。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)境滲透過涂層而到達金屬界面。在涂料中加入的玻璃鱗片、鋁粉等無機顏料可以增強涂膜的屏蔽隔離作用。

1.2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，例如鈍化膜、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了成為陽極的可能性。

同時，由于薄膜上存在許多微空，便于成膜物質(zhì)的附著，可以阻止銹蝕在涂膜被破壞的地方向外擴展。當有微量水存在時，顏料就會從涂層中離解出具有緩蝕功能的離子，通過各種機理使腐蝕電池的電極極化，抑制腐蝕進行1.3電化學保護作用通過在涂料中添加一些電位比基體金屬活潑的金屬作為填料，當電解質(zhì)滲入涂層到達金屬基體時，金屬基體與電負性金屬填料形成腐蝕電池，填料作為陽極首先發(fā)生溶解，達到保護基體的作用，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極的作用。

2.水性聚氨酯防腐涂料的分類

2.1單組分水性聚氨酯防腐涂料

水性單組分聚氨酯涂料是應用最早的水性聚氨酯涂料，其最大優(yōu)點是以水為分散介質(zhì)，作為涂料使用時不含液體有機填料，在成膜過程中只是水分揮發(fā)到環(huán)境中，符合環(huán)保的要求，且施工簡單。水性單組分聚氨酯具有很高的斷裂伸長率和適當?shù)膹姸?，并能常溫干燥，國?nèi)外水性聚氨酯涂料仍以單組分為主，但與水性雙組分聚氨酯涂料相比，水性單組分聚氨酯涂料的力學性能、耐水性、耐化學品性及耐溶劑性等都不理想。通常需要對單組分水性涂料的涂膜進行后處理，以提高涂膜的交聯(lián)度。因此，單組分水性聚氨酯防腐蝕涂料在防腐蝕領域的應用受到很大的限制。

2.2雙組分水性聚氨酯防腐涂料

雙組分水性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，由于雙組分水性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，因此，近年來水性雙組分聚氨酯涂料的研究開發(fā)變得十分活躍。

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