環(huán)保防銹顏料（二）

磷酸鈣類防銹顏料是一種新型高效的無毒防銹顏料，在國內(nèi)研究較少。國外在90年代開發(fā)出亞磷酸鈣，美國、日本均有專利報(bào)道亞磷酸鈣在涂料中應(yīng)用的研究。我國在近些年來才開展了亞磷酸鈣顏料的制備及性能的研究。

涂敏端等人用無毒亞磷酸鈣作為主要防銹顏料，磷酸鹽作為輔助防銹顏料，研制了一種環(huán)保型亞磷酸鈣防銹涂料，試驗(yàn)結(jié)果表明，亞磷酸鈣涂料的防銹性能與紅丹防銹涂料相當(dāng)，優(yōu)于鋅鉻黃、三聚磷酸二氫鋁、氧化鋅和磷酸鋅防銹涂料。

羥基磷灰石的主要成分為Ca10(PO4)6(OH)2，主要用作無機(jī)生物材料、環(huán)境功能材料、氣體傳感器、柱層析填料、催化劑和激光器基質(zhì)材料。而J.H.Park等人的研究指出，從廢棄的煤泥中通過半連續(xù)工藝，可以回收制得羥基磷灰石，作為環(huán)境友好防銹顏料使用，并對其防銹性能和機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，加有羥基磷灰石的防銹涂層具有較大的吸水率，而其防銹機(jī)理在于，在水分的存在下，羥基磷灰石中的可溶成分與鐵發(fā)生反應(yīng)生成磷酸鐵，在金屬表面形成一層鈍化膜，阻止了金屬的腐蝕。通過與多種防銹顏料的性能進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)羥基磷灰石的防銹效率要高于紅丹、鉻酸鋅鉀等傳統(tǒng)防銹顏料，或至少能與之相比。B.del.Amo等人研究了酸性磷酸鈣在醇酸樹脂防銹涂料中的應(yīng)用，鋼鐵表面形成由氫氧化鐵構(gòu)成的鈍化膜，酸性磷酸鈣與鐵發(fā)生反應(yīng)生成的磷酸鐵堵塞了膜上的小孔，同時(shí)由氧化鋅和碳酸鈣構(gòu)成的填料，降低了涂膜滲透性，提高了鋼鐵的鈍化度，達(dá)到了最佳的防腐蝕效果。

(九)  鉬酸鹽系列

鉬酸鹽防銹顏料為白色，具有較好的著色力和遮蓋力，常用于底漆，還可用作面漆。這類顏料釋放的鉬酸根離子MoO42-吸附于鋼鐵金屬表面，跟亞鐵離子形成復(fù)合物。由于空氣中氧的作用，使亞鐵離子轉(zhuǎn)變?yōu)楦哞F離子，所形成的該復(fù)合物是不溶性的，故在金屬表面生成一層保護(hù)膜，致使金屬表面鈍化，起到防腐作用。

應(yīng)用現(xiàn)狀：國內(nèi)對該顏料的研究報(bào)道很少，而國外已將其應(yīng)用在高性能防腐蝕涂料中。美國sherwin-Williams公司成功開發(fā)出鉬酸鹽顏料系列產(chǎn)品，其中第二代改性鉬酸鹽防銹顏料Moly-White MZAP（磷鉬酸鋅鈣）的防銹性能要優(yōu)于鉻酸鹽。B.Del.Amo等人研究了磷酸鉬鋅在各種樹脂中配制的涂料的性能，結(jié)果表明其在環(huán)氧樹脂和氯化橡膠樹脂涂料中顯示最佳的防銹性能。L.Veleva等人研究了磷鉬酸鋅和氧化鋅配合使用用于環(huán)氧涂料配方中的情況，結(jié)果顯示，在氧化鋅的存在下，由于鉬酸鹽陰離子和氧化鋅顆粒表面正電荷的相互吸引，阻止了氧化鋅生成氫氧化鋅以及磷鉬酸鋅的分解，同時(shí)在金屬表面形成復(fù)雜的阻隔層，提高了該體系的防銹性能。

(十)  硼酸鹽系列

在硼酸鹽中，已知有鈣鹽、鋇鹽和鋅鹽。偏硼酸鋇的理論化學(xué)分子式為［Ba（BO2）2·H2O］，相對分子質(zhì)量為241.0，密度為3.25~3.35g/cm3，折射率為1.55~1.60，吸油量為30％。未改性的偏硼酸鋇在貯存和運(yùn)輸中容易吸潮、結(jié)塊，與各種樹脂中的相容性以及在漆膜中的牢固性差，需經(jīng)過改性后才能用作防腐蝕顏料。由無定型水合二氧化硅將偏硼酸鋇進(jìn)行包覆，可以制得改性偏硼酸鋇。

機(jī)理：是基于它具有微溶性和堿性。它的堿性可以中和游離酸，特別是當(dāng)大氣中二氧化碳進(jìn)入漆膜時(shí)，阻止了鐵表面堿式碳酸鹽的生成；它的微溶性所放出的鋇離子和偏硼酸離子使腐蝕性的陽極反應(yīng)向相反方向進(jìn)行，阻止了氫氧根和二價(jià)鐵離子的反應(yīng)；鋇離子可以像鋅離子一樣反應(yīng)形成金屬皂，降低漆膜的透水性，提高了涂料的防銹能力。另外，改性偏硼酸鋇的抗粉化性也使防銹效果更佳。