目前海洋工程上使用的防腐底層涂料大部分為環(huán)氧富鋅底漆,因環(huán)氧富鋅底漆具有犧牲陽極保護陰極的作用,相比其他防腐漆,環(huán)氧富鋅底漆的抗腐蝕性能更加突出,不論是在大氣環(huán)境還是海洋環(huán)境中使用環(huán)氧富鋅底漆都是最好的選擇。
在海洋環(huán)境中,空氣中的鹽霧、水分、海水中電解質(zhì)濃度、含氧量、微生物,以及海浪、砂石的沖刷作用,對防腐涂層和鋼結(jié)構(gòu)都有不同程度的破壞和腐蝕。
含鹽量、Na 濃度、電阻率:這些都會導(dǎo)致海水的導(dǎo)電性增大,腐蝕加速。 溶氧量:溶氧量越大,鐵銹生成越快、越多,加速了陽極的腐蝕。特別是橋梁和海上鉆井平臺的飛濺區(qū),海水的含氧量更高,腐蝕更嚴(yán)重。 pH值:不同海域水質(zhì)的pH值也有差異,pH值越低的海域,越有利于鐵銹的溶解,這將加速電化學(xué)反應(yīng),腐蝕嚴(yán)重。
潮差區(qū)和飛濺區(qū):由于海浪和砂石對這些部位的反復(fù)沖擊、沖刷、磨損,干濕交替,海水侵蝕,高濃度鹽霧等惡劣條件,對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕更為嚴(yán)酷。海平面以上,暴露在大氣中的部位:通常在海平面以上,8m以下的空間,大氣中的鹽霧濃度最高,氯離子濃度也高。氯離子是一種穿透力極強的腐蝕介質(zhì),接觸到鋼鐵表面,便迅速破壞鋼鐵表面的鈍化層,先形成一個小陽極,金屬鐵溶解,形成一個腐蝕坑,亦稱為點腐蝕。鹽霧濃度越高,冷凝后的電阻率越低,導(dǎo)電性增大,加速電化學(xué)腐蝕。
由于海洋大氣濕度很大,水蒸氣在毛細(xì)管作用、吸附作用、化學(xué)凝結(jié)作用的影響下,附著在鋼材表面上形成一層肉眼看不見的水膜,CO2、SO2和一些鹽分溶解在水膜中,使之成為導(dǎo)電性很強的電解質(zhì)溶液。由于鋼材的主體元素鐵和微量元素碳等元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電位不同,當(dāng)它們同時處于電解質(zhì)溶液中時,就形成了很多原電池,鐵作為陽極在電解質(zhì)溶液(水膜)中被氧化而失去電子,變成鐵銹。
環(huán)氧富鋅底漆的防腐機理是基于金屬鋅對鋼鐵的陰極保護作用。具有屏蔽防腐、緩解腐蝕、陰極保護作用,涂料中含有高PVC的鋅粉,類似于電鍍鋅的作用,作為犧牲陽極,鋼材成為陰極,得到保護,從而延長了鋼鐵的使用壽命。
環(huán)氧富鋅底漆在涂料涂裝配套中賦予涂層良好的耐腐蝕性能,作為長效型鋼結(jié)構(gòu)重防腐涂料涂裝配套體系的底漆,相比其它品種底漆具有防腐性能強、耐熱性優(yōu)良、附著力好、不影響焊接施工等優(yōu)點。因此,環(huán)氧富鋅底漆已成為船舶、橋梁、海上鉆井平臺、碼頭、管道、貯罐等。