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在許多用途中，金屬涂層的物理完整性與其化學(xué)屏蔽性能一樣重要。為特定用途選擇最佳的金屬涂層需要評(píng)估具體環(huán)境的所有影響，包括熱和機(jī)械條件。涂層主要經(jīng)受三種類型暴露：大氣、浸泡和地下暴露。大氣暴露、浸泡和地下暴露之間的主要區(qū)別是耐候性。
暴露于大氣的涂層必須忍受各種條件，包括加熱和冷卻、氧化、潤(rùn)濕和干燥。浸沒條件下的涂層主要受到水溶液的影響，從純水到高濃度的各種化學(xué)品溶液。在地下用途中使用的涂層必須能耐地下水和土壤的影響，因此它們通常比大氣環(huán)境條件下或浸泡條件下的涂層施涂得更厚。
一般情況下，腐蝕性環(huán)境包含多種活性物質(zhì)，涂層必須能耐各種氧化劑、溶劑或兩者的組合造成的滲透。因此，最好的屏障是能抵抗“寬范圍的”腐蝕。
防腐涂料市場(chǎng)，像許多其他成熟市場(chǎng)一樣，要受到長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)的老觀點(diǎn)的影響。大多數(shù)“老防護(hù)”工程師堅(jiān)持認(rèn)為防腐蝕涂層必須是富鋅的，這才是有效的。事實(shí)上，幾十年來(lái)，鋅已經(jīng)成為船舶、橋梁、鉆井平臺(tái)、飛機(jī)塔和許多其他用于海洋、工業(yè)和農(nóng)業(yè)用途中的結(jié)構(gòu)防腐蝕的黃金標(biāo)準(zhǔn)。
鋅生產(chǎn)容易、價(jià)格較為便宜，但易受磨損和化學(xué)侵蝕。盡管鋅可以作為良好的陰極保護(hù)劑，氧化鋅是可滲透的并且會(huì)從希望保護(hù)的金屬上流失。近年來(lái)，研究已經(jīng)表明了與鋅相關(guān)的嚴(yán)重的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，因此對(duì)于替代品的需求在不斷增長(zhǎng)。這導(dǎo)致了多層環(huán)氧涂層和填充鋅的常規(guī)聚氨酯涂料的出現(xiàn)，來(lái)緩解和控制腐蝕。然而，市場(chǎng)接受滯后。與費(fèi)力的表面處理和需要施涂多道催化層所需要的時(shí)間相關(guān)的麻煩已經(jīng)形成了阻力。此外，關(guān)注環(huán)境影響的企業(yè)會(huì)猶豫，這是因?yàn)樵S多這類涂料替代品還含有鋅及其他對(duì)人體有害的成分。
Rust Bullet公司已經(jīng)創(chuàng)建了一種新型解決方案來(lái)處理造成腐蝕的所有原因，并防止進(jìn)一步的損壞作用?；谛滦突瘜W(xué)品，新涂層使用濕固化的聚氨酯滲透銹層和使銹脫水，直到到達(dá)下面的金屬表面，而不是對(duì)含鋅涂膜或者不含鋅的樹脂層下的金屬進(jìn)行簡(jiǎn)單的保護(hù)。使用由氧化鋁制成的金屬薄片，在樹脂基體中形成了一種金屬薄片保護(hù)性微層。當(dāng)涂料固化時(shí)，這些金屬薄片定向排列形成一層鎧甲，能強(qiáng)化涂層和對(duì)底層金屬起物理屏蔽作用。
在很多方面，鋁比鋅作用好。氧化鋁不易滲透且比氧化鋅生成的膜更致密。生產(chǎn)鋁比生產(chǎn)鋅需要更多的能源，因此使鋁氧化比使鋅氧化需要的能量更多。使用Rust Bullet涂層的2型鋁鋼帶的每一面都能耐大氣腐蝕，并且是工業(yè)環(huán)境中涂鋅的板耐久性的5倍。涂漆鋼板的典型用途包括工業(yè)和商業(yè)屋面、鐵路岔線、干燥爐、筒倉(cāng)頂，戶外照明燈具和空調(diào)的外機(jī)外殼。
聚氨酯也發(fā)揮了重要作用。Rust Bullet采用一種芳香族聚氨酯，但具有脂肪族性能。脂肪族和芳族涂料的不同在于配方中使用的多元醇和異氰酸酯的種類不同，因此，它們?cè)诖髿鈼l件下的穩(wěn)定性也顯著不同。
脂肪族涂料是戶外保護(hù)用途的優(yōu)先選擇，因?yàn)楫?dāng)它們暴露于紫外線、風(fēng)化作用和水解條件下時(shí)非常穩(wěn)定。配制脂肪族體系時(shí)使用的原料一般都較昂貴，并且具有比其芳香族同系物更高的黏度。
芳香族涂層比脂肪族涂層更耐熱和耐化學(xué)介質(zhì)。芳香族涂層不能很好地經(jīng)受大氣暴露，因?yàn)樽贤饩€會(huì)導(dǎo)致黃變和粉化。
由于聚氨酯涂層的交聯(lián)密度（短鏈和支化），它具有較高程度的耐化學(xué)介質(zhì)和耐濕性，以及優(yōu)異的附著力。這些性能使聚氨酯涂料定位為保護(hù)金屬免受腐蝕的最佳選擇。由于在這些領(lǐng)域彈性體涂層的性能并不很好，他們?cè)谀湍バ?、耐沖擊性以及保護(hù)比金屬（如混凝土）具有更多伸縮運(yùn)動(dòng)的基材方面更為優(yōu)異。Rust Bullet涂層顯示有優(yōu)異的柔韌性、耐沖擊性和耐磨性（圖1）。
Rust Bullet不是一種普通意義上的涂料。除了通過輕輕刮擦或刷動(dòng)來(lái)去除大的片狀松銹，它無(wú)需對(duì)底材進(jìn)行處理。當(dāng)施涂時(shí)，涂料不會(huì)立即形成涂膜，而是穿透多孔的銹層到達(dá)下面的金屬。它通過化學(xué)活性來(lái)使腐蝕層脫水或干燥，允許樹脂固化成堅(jiān)韌的涂層，具有驚人的附著力。
樹脂基質(zhì)中腐蝕顆粒纏結(jié)在一起，成為涂層的一個(gè)永久部分。后面涂層會(huì)填補(bǔ)第一層中的任何針孔，從而形成堅(jiān)不可摧的涂層。特種鋁層形成一種新的表面，能保護(hù)基材免受腐蝕侵蝕，也用作犧牲陽(yáng)極。聚氨酯組分提供濕氣屏障。當(dāng)固化時(shí)，聚氨酯會(huì)捕捉脫水的銹層，使其成為樹脂基體的一部分——從而永久地將銹除去。將所有組分結(jié)合在一起，Rust Bullet變成了無(wú)腐蝕、阻燃、耐化學(xué)腐蝕、耐紫外線的盔甲般的涂層。
Rust Bullet是一個(gè)單組份工藝，在2至4小時(shí)內(nèi)，最初的涂層就可接受任何后續(xù)涂層。雖然Rust Bullet不需要用催化劑固化，通過使用Rust Bullet Rapid Fire加速器可使固化加速高達(dá)80％。如果期望的是彩色而不是金屬灰色，面漆可以在最后的涂層施工24至48小時(shí)之內(nèi)施工。該涂層繼續(xù)固化約5至7天。環(huán)氧涂料一般需要7-10天完全固化，并使溶劑揮發(fā)掉，某些甚至要求強(qiáng)制固化。
由于聚氨酯固化期間反應(yīng)的放熱性質(zhì)，涂層幾乎可以在任何環(huán)境溫度下固化，即使在寒冷的季節(jié)。環(huán)氧涂料要求固化溫度高于50°F。
如果施涂不正確或者表面處理存在問題，Rust Bullet涂層在其失效時(shí)具有幾乎立即“自我檢查”的獨(dú)特功能。因此，聚氨酯涂層可在施工后立即檢查，任何缺陷將是可見的并且可以快速補(bǔ)救。而使用環(huán)氧涂層不是這樣，它們需要延長(zhǎng)的固化時(shí)間和多步工藝來(lái)進(jìn)行補(bǔ)救。環(huán)氧涂料破壞后的補(bǔ)救工作屬于勞動(dòng)密集型的，需要在裂口外部進(jìn)行大面積的修補(bǔ)。Rust Bullet涂層很少有裂口，并且當(dāng)其發(fā)生時(shí)，裂口非常容易修復(fù)，只要通過簡(jiǎn)單的刮擦和涂覆額外的產(chǎn)品即可。
多組份環(huán)氧涂料施工時(shí)需要精確的混合比例來(lái)避免涂層缺陷和破壞。而使用Rust Bullet涂層不存在這一問題，因?yàn)槭菃谓M份的，一步完成多道涂層的工藝。
涂覆在軍用車輛上的Rust Bullet涂層
如果期望的是彩色而不是金屬灰色，面漆可以在最后的Rust Bullet涂層施工24至48小時(shí)內(nèi)施工
野馬牌汽車的底部有顯著的腐蝕
涂覆Rust Bullet涂層后的情況。除了通過輕輕刮擦或刷動(dòng)來(lái)去除大的片狀松銹的，該涂層無(wú)需對(duì)底材進(jìn)行處理。
除防腐蝕保護(hù)作業(yè)外，該涂層還有更多的優(yōu)點(diǎn)：
• 不含鉛、鋅、鉻酸鹽或重金屬；
• 可承受高達(dá)325℃的高溫持續(xù)長(zhǎng)達(dá)72小時(shí)而無(wú)明顯降解現(xiàn)象；
• 火災(zāi)蔓延指數(shù)為0，煙形成指數(shù)為0.5；
• 通過了美國(guó)食品藥品管理局批準(zhǔn)，可用于一級(jí)和二級(jí)飲用水儲(chǔ)存或搬運(yùn)設(shè)備；
• 封裝模具，防止微生物的進(jìn)一步生長(zhǎng)；
• 耐紫外光、耐石擊、耐劃傷和耐化學(xué)介質(zhì)；
• 可以用一步多道涂層工藝施工。
結(jié)論
Rust Bullet涂層已經(jīng)通過獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和大學(xué)研究，被證明是一種有效替代不利環(huán)境的富鋅防腐產(chǎn)品的替代品。它可廣泛地用于許多用途，如汽車、石油和天然氣、船舶和建筑行業(yè)。通過保護(hù)金屬，它能確保設(shè)備和財(cái)產(chǎn)具有更長(zhǎng)的使用壽命，提高了結(jié)構(gòu)的完整性，有助于保持產(chǎn)品的性能價(jià)值。
