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鐵路鋼梁防腐原理及涂料應(yīng)用

發(fā)布時間：2022-04-12 點擊次數(shù)：5953

　　目前中國鐵路網(wǎng)正處于擴大規(guī)模，完善結(jié)構(gòu)?提高質(zhì)量，快速擴充運輸能力迅速提高裝備水平的階段。為鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料的應(yīng)用提供了廣闊的市場前景。

　　鐵路鋼橋的腐蝕與防護原理

　　用來制造鐵路鋼橋的主要材料是鋼鐵，而鋼鐵又是金屬中的一個大類。金屬的腐蝕原理主要有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，下面來看看影響金屬腐蝕的主要因素

　　1.金屬材料本身的影響

　　眾所周知?不同的金屬具有不同的電極電位和不同的金相組織?其穩(wěn)定性即耐腐蝕性是不相同的。而同樣化學(xué)成分的鋼材由于熱處理過程不同，其耐腐蝕性也不相同。另外，金屬處理因鍛、鑄、電焊等加工過程的熱應(yīng)力分布不均勻或熱加工過程中造成晶粒變形等?都可能引起金屬內(nèi)部電極電位的差異，加快金屬本身的腐蝕。

　　2.環(huán)境溫度的影響

　　一般情況下?溫度升高，金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕速度就加快。如海水溫度每上升 °C?鋼鐵腐蝕速度將增加一倍?因為隨著溫度的升高，電極反應(yīng)加強。另外，在大陸性氣候的地區(qū)，晝夜溫差大，夜間大氣中的相對濕度又升高，空氣中的水分就會以結(jié)露的形式聚結(jié)在金屬表面，為金屬生銹提供了良好的條件。

　　3.環(huán)境濕度的影響

　　特別是在高溫高濕的條件下，金屬最容易生銹。其中腐蝕性最大的因素是潮濕和嚴(yán)重污染的工業(yè)大氣?而溫度變化的影響，遠(yuǎn)不如濕度變化的影響大，因為相對濕度高在金屬表面很容易形成有腐蝕性的水膜。

　　鐵路鋼橋防腐涂料的應(yīng)用

　　1.醇酸樹脂涂料

　　醇酸樹脂是用油料、多元醇、多元酸通過醋化縮聚制備而成的一種酯。固化后的漆膜中殘留有輕基和梭基，這些極性基團使漆膜具有比油性漆更好的附著力。醇酸樹脂由于含有大量的酯基，因而耐水、耐堿和耐化學(xué)藥品性較差，對于酸雨嚴(yán)重的地區(qū)和水下鋼結(jié)構(gòu)的使用有局限性。另外醇酸樹脂中含有相當(dāng)數(shù)量的不飽和雙鍵?嚴(yán)重影響了涂料的保色性、光澤性和戶外暴曬性。目前在橋梁面漆上使用的大多是醇酸樹脂與各種樹脂復(fù)合改性的品種。

　　2.含氯橡膠涂料

　　氯化橡膠樹脂以天然或合成橡膠為原料與氯氣反應(yīng)而成，它是工業(yè)上很重要的一種橡膠衍生物，由它配制成的涂料具有優(yōu)良的抗腐蝕性能。氯化橡膠涂料是天然橡膠經(jīng)過煉解或?qū)愇於┫鹉z溶于四氯化碳中?通氯氣而制得的白色多孔性固體物質(zhì)，漆膜由于含有許多六元環(huán)?故性質(zhì)鋼脆?常加入氯化石蠟作為增塑劑。由于該類涂料成膜物大分子中引入了氯元素，構(gòu)成了極性較大的一鍵，所以，涂膜有較好的附著力，良好的耐水、酸、堿、鹽及防腐性能。

　　3.聚氨酯樹脂涂料

　　分子結(jié)構(gòu)中含有氨基甲酸醋鏈節(jié)的涂料為聚氨酯涂料?通常是由異氰酸酯和含輕基或梭基化合物反應(yīng)制得。因為漆膜中含有大量氫鍵，漆膜堅韌、耐磨、光亮、豐滿?同時漆膜有著良好的耐蝕性。芳香族聚氨酯涂料綜合性能好、品種多、應(yīng)用廣，但有一個嚴(yán)重的缺陷?即漆膜在受到紫外線照射時易變黃、失光，而脂肪族聚氨酯面漆則無此缺點?具有較高的耐候性?可以作為高檔面漆使用。聚氨酯涂料之所以得到廣泛的應(yīng)用，最關(guān)鍵的是聚氨酯中的異氰酸酯的多官能團決定了其可與多種樹脂復(fù)合改性以滿足不同的使用要求。能與之在一起復(fù)合的樹脂有聚酯、聚醚、環(huán)氧、醇酸、經(jīng)基丙烯酸、有機硅樹脂等。當(dāng)前以縮二服、三聚體為固化劑的丙烯酸聚氨酯涂料在橋梁防腐蝕面漆中應(yīng)用居多。

　　4.氟碳樹脂涂料

　　分子主鏈或側(cè)鏈含有氟碳鍵的聚合物為氟碳樹脂。有機氟聚合物是由乙烯分子中的氫原子被氟原子取代后的衍生聚合物。由含氟單體?如四氟乙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯等通過均聚或共聚反應(yīng)制得。由于氟碳鍵的鍵能是育機化一合物共價鍵中鍵能最大的?這就賦予了氟碳防腐蝕涂層良好的物理化學(xué)穩(wěn)定性。

　　5.冷鍍鋅涂料

　　該涂料主要由鋅粉、有機樹脂和溶劑組成。從該意義上說?應(yīng)該歸于有機富鋅涂料中。該涂料中的樹脂是一種環(huán)氧和丙烯酸拼用的混合樹脂?在使用中可以作底面漆合一?既發(fā)揮環(huán)氧樹脂的良好附著力?同時又發(fā)揮丙烯酸樹脂的保光性能。但因為涂料中含有高含量的鋅粉?在涂膜使用過程中?必然有鋅粉的氧化?況且鋅是典型的兩性物?在受到外界酸堿性不同的雨水侵蝕后?易出現(xiàn)變色現(xiàn)象?但防腐能力不受影響。同時隨著曝曬時間的延長?涂膜變色現(xiàn)象將變得明顯

　　6.有機硅涂料

　　有機硅樹脂的學(xué)名為聚硅氧烷樹脂?其主鏈含有硅氧鍵?側(cè)基為有機基團的高聚物?涂料用有機硅樹脂一般以甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷及甲基苯基二氯硅烷等為原料進行水解縮聚而成。有機硅樹脂有很好的耐溫、耐水性、耐化學(xué)品和耐紫外線性能。有機硅樹脂單獨使用時漆膜太軟?所以常與其它樹脂共混拼用。如醇酸樹脂、聚酷樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等?在拼用中?這些樹脂可以改善漆膜的硬度和干燥速度等?而有機硅樹脂則提供保光保色性。有機硅樹脂與各種樹脂的改性方法各不相同?根據(jù)需要可以改性成不同場所需要的涂料品種。