富鋅底漆含鋅量高低有什么區(qū)別?鋼結(jié)構(gòu)在大氣環(huán)境中，防腐最為典型的涂層結(jié)構(gòu)為富鋅底漆，云鐵中間漆，聚氨酯面漆或者其他耐候面漆（如丙烯酸，氯化橡膠，氟碳，聚硅氧烷等）。富鋅底漆作為鋼鐵陰極保護首選底涂料被廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)，儲罐，管道，橋梁，海洋平臺，高速鐵路，風(fēng)電塔筒，高壓線桿等領(lǐng)域，特別是跨江跨海鋼鐵橋梁箱梁的底漆涂裝保護，使用率幾乎達到98%以上。富鋅底漆除了對鋼鐵具有陰極保護作用外，還有屏蔽和自修復(fù)效果，在耐熱性能，耐溶劑性能及耐化學(xué)品性能，導(dǎo)靜電性能等方面具有諸多的優(yōu)點，是名副其實的安全，環(huán)保，友好型防腐蝕涂料。
富鋅底漆中鋅粉的鋅元素電位比鋼鐵低，因此涂覆富鋅底漆后，鋼鐵作為陰極等到保護，從而阻止了腐蝕的繼續(xù)進行，延長了鋼鐵使用年限。所以，鋅含量對于陰極保護的作用非常重要；但是防腐界許多施工人員對于鋅含量的認(rèn)識比較模糊，經(jīng)常誤認(rèn)為油漆中的鋅粉含量越高越好。實際情況不是這樣，因為富鋅底漆中的鋅含量是漆膜干燥后的實際含量，如果鋅粉含量越高，油漆中的樹脂含量就會降低，導(dǎo)致成膜物質(zhì)減少，就會極大的影響油漆與鋼鐵之間的附著力。因此，富鋅底漆的質(zhì)量高低，實際就是平衡鋅粉含量和樹脂之間的比例關(guān)系。
除了鋅粉含量的多少會影響防腐性能和附著力，另外鋅粉中的鋅的純度也會對防腐性能產(chǎn)生影響，如果鋅粉純度不高，鋅粉內(nèi)部不同的金屬同樣存在著電位差，可能形成“二級原電池”加劇鋅粉的自身腐蝕，消耗鋅粉，從而降低了陰極保護的能力，導(dǎo)致涂層早期失效。富鋅底漆中鋅粉含量和全鋅含量也是不同的概念，用于涂料中的鋅粉不可能100%，它會含有一定的氧化鋅，氧化鉛，以及其他一些非金屬成分和金屬元素。富鋅底漆中即使投入了90%的鋅粉也不可能測出90%的鋅粉，如果測量非常正確，也只能測出其中98%的全鋅和96%的單質(zhì)鋅。此處所謂的“全鋅”就是單質(zhì)鋅和化合物存在的鋅（如氧化鋅）在內(nèi)的所有的鋅元素；而金屬鋅就是指單質(zhì)鋅。一些國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋅粉具體的“全鋅”含量限制，如ASTM D520-2005 TypeII規(guī)定全鋅含量不小于98%；ISO3549-2002規(guī)定全鋅含量不小于98%；GB6890-2000二級規(guī)定全鋅含量不小于98%。標(biāo)準(zhǔn)對鋅粉全鋅含量規(guī)定為富鋅底漆的鋅粉選擇和材料質(zhì)量控制提供了可靠的依據(jù)保證。
富鋅底漆中鋅粉標(biāo)準(zhǔn)在ASTM D520規(guī)定下，對于鋅粉含量標(biāo)準(zhǔn)SSPC-Paint20-2000有三個等級：L1鋅粉質(zhì)量在油漆干膜中≥85%；L2鋅粉質(zhì)量在油漆干膜中77%-85%之間；L3鋅粉質(zhì)量在油漆干膜中65%-77%之間。富鋅底漆中鋅粉標(biāo)準(zhǔn)在ISO 3549規(guī)定下，ISO 12944-2007規(guī)定鋅粉質(zhì)量在油漆干膜中≥80%。我們國家HG/T 3668-2009《富鋅底漆》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定金屬鋅的含量也分為三個等級，即一級為不揮發(fā)分中金屬鋅含量≥80%；二級為不揮發(fā)分中金屬鋅含量≥70%；三級為不揮發(fā)分中金屬鋅含量≥60%。從含量劃分可以看出，我們國家的標(biāo)準(zhǔn)是對金屬鋅含量的規(guī)定，而上述相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)中是對鋅粉含量的規(guī)定，必須區(qū)分開來。
無論是國際標(biāo)準(zhǔn)或者國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，都規(guī)定了比較高的鋅粉或者金屬鋅含量，目的就是提高陰極保護能力，實現(xiàn)鋼鐵長效的防腐蝕效果。如果富鋅底漆中鋅含量低，那么鋅粉顆粒就不可能形成完整的鋅粉層，成膜后的導(dǎo)電性能差，阻礙了鋅粉的電化學(xué)保護作用，防腐效果不明顯或者實現(xiàn)不了；但是鋅粉含量過高，成膜物質(zhì)就會減少，漆膜與鋼鐵附著力就會大大降低，水或者其他腐蝕介質(zhì)滲透到鋅粉表面，會引起鋅腐蝕，體積增大，導(dǎo)致涂層起泡，耐水性能降低，最終使得涂層失效。因此，平衡鋅含量和成膜樹脂占比是決定富鋅底漆優(yōu)異品質(zhì)的的重要條件和基礎(chǔ)，國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)強制性規(guī)定鋅含量是有必要的，也是防腐技術(shù)人員必須充分掌握和了解的知識。
防銹底漆中，當(dāng)鋅粉含量在40%-60%之間時，屬于“非富鋅底漆”只能使用于大氣腐蝕C1,C2環(huán)境條件下的鋼鐵基材的防銹。筆者認(rèn)為這種低鋅粉含量的底漆可以進行暫時性的防銹保護，而非長效的防腐作用，如一些車間底漆，臨時性鋼鐵保護底漆等；而與之相反的含鋅粉含量非常高的“冷涂鋅”則屬于另一種“富鋅底漆”了。“冷涂鋅”含鋅粉量高達95%-96%，其中成膜樹脂只有4%-5%之間，如此少的樹脂要對95%-96%的鋅粉實現(xiàn)涂覆和鋼鐵的附著，而且不脫落，這是一般普通的富鋅底漆樹脂所不能實現(xiàn)的，只能通過對成膜樹脂進行改性，并對鋼鐵表面進行有效的噴砂處理，提高粗糙度，使得鋅層與鋼鐵基層“齒合”實現(xiàn)錨固效應(yīng)，產(chǎn)生結(jié)合強度更高的金屬鍵作用力，以此實現(xiàn)“冷涂鋅”樹脂與鋅粉和鋼鐵基層的牢固附著。
雖然富鋅底漆要實現(xiàn)長效的防腐效果必須平衡好鋅粉含量及與樹脂的占比，而且限于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值范圍之內(nèi)；但是諸如“冷涂鋅”這樣的高含鋅底漆已經(jīng)不適用于樹脂與鋅粉含量的“平衡”和“占比”規(guī)定了。雖然冷涂鋅是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外的一種特殊防腐材料；但是大量的案列實踐證明其確實能夠?qū)崿F(xiàn)理想的防腐效果，其中深奧的疑問和未解決難題有待涂料專家和防腐蝕技術(shù)人員深入探討研究，筆者相信標(biāo)準(zhǔn)的制定必將與時俱進，新材料新工藝的出現(xiàn)是推動標(biāo)準(zhǔn)更加完善更加科學(xué)的最好的催化劑。總之，富鋅底漆鋅含量的控制及其標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，對于提高鋼鐵基體的防腐年限和重大工程建設(shè)具有重要的經(jīng)濟價值和社會意義。
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