水性富锌底漆在钢结构防腐上的应用，主要有水性环氧富锌底漆和水性无机富锌底漆。在钢结构防腐蚀涂装体系中，富锌底漆的作用至关重要，它对钢材具有良好的附着力，并能起到优异的防锈作用。本文主要从组成成分、性能、应用领域、配套等方面来比较水性环氧富锌底漆和水性无机富锌底漆的区别。       一、成分区别。       水性无机富锌底漆是以无机硅酸盐为基料、锌粉为主要防锈颜料，添加多种填料和助剂而组成的重防腐涂料；水性环氧富锌底漆为双组分涂料，以水为稀释剂，采用锌粉、水性环氧乳液、填料、颜料、聚酰胺水性分散体固化剂组成。       二、应用区别。       水性无机富锌底漆可应用于油罐、油舱、溶剂舱、压载水舱及环境和条件苛刻的海洋钢铁结构，桥梁、烟囱等，以及作为防锈耐热涂料使用。其施工简单方便，漆膜干燥迅速，硬度高，防护性能优异。从漆膜的性能来说，无机富锌硬度高、脆性高，不适合用于薄壁钢结构，非常适用于对防腐要求高的大型钢结构、铸铁件的防腐防锈，再与高性能的中间漆和面漆配套使用，可进一步提高防腐性能。       水性环氧富锌底漆做为底漆适用于轻度至防腐要求比较高的工程项目涂装，如钢构、桥梁、船舶、集装箱、海上平台、码头等海洋设施、石油化工管道与储罐、冶金、电力等行业的钢铁防腐防锈。       三、性能区别。       水性无机富锌底漆具有优良的防腐蚀作用，耐盐雾性能在1000小时以上，同时具有优秀的耐磨性和耐热性，通常可耐400℃高温。水性无机富锌底漆的附着力通常很强，它能与金属基材形成很牢固的键，能抑制膜下开裂和锈的迁移。无机富锌底漆还可以有效抵抗太阳光中紫外线的辐射，在长期暴晒的情况下不会发生粉化、开裂或脱落的情况。耐原油、耐溶剂也是无机富锌底漆突出的性质，对许多强溶剂，如醚、酮以及氯化烃等均具有很强的抵能力。无机富锌底漆涂层相对导电性较好，符合石油防静电指标。       水性环氧富锌底漆属于环保型防腐涂料，具有优异的防腐、防锈特性，锌粉提供阴极保护，防止金属底材产生电化学防腐作用。水性涂装过程中，钢材表面不会出现闪锈或锈蚀。涂层对基材的附着力强、粘附牢固。水性环氧富锌底漆耐盐雾性强，可保证长久的防腐保护。漆膜机械性能好，具有很好的柔韧性、硬度和耐冲击强度。       四、配套性区别。       水性无机富锌底漆除不能和油性漆配套外，均能与丙烯酸聚氨酯、环氧漆、乙烯漆等配套。无机富锌底漆表面层为多孔材料，内部结构会残余大气，在覆涂其它建筑涂料时易于出现气泡，为彻底解决起泡难题一般会涂一道封闭漆。常见的工艺如水性无机富锌底漆+水性环氧封闭漆+水性环氧云铁中间漆+水性氟碳漆； 水性无机富锌底漆+水性环氧封闭漆+水性环氧云铁中间漆+水性丙烯酸聚氨酯面漆，等等。       水性环氧富锌底漆的配套体系，对于各类钢结构工程，包括桥梁、厂房、建筑、储罐、港口等，一般采用水性环氧富锌底漆+水性环氧云铁中间漆+水性氟碳漆；对于铁路设施防腐，如铁路护栏、铁路桥梁等，一般采用水性环氧富锌底漆+水性环氧云铁中间漆+灰铝粉石墨醇酸面漆。

      水性双组分聚氨酯涂料兼具环保和高性能的特点，作为重要的环保型涂料，近年来，原材料的更新、配方的发展、涂料的生产和施工工艺等，都取得了巨大的进步，得到了市场的广泛认可，成为环保涂料的发展趋势。水性双组分聚氨酯涂料以水为分散介质，有效减少了VOCs的排放，同时也保持了溶剂型双组分聚氨酯涂料优秀的施工工艺、装饰外观、物理力学性能和耐化学品性能。水性双组分聚氨酯涂料配方包括两个涂料组分，一是水性多元醇组分，二是水分散型异氰酸酯组分，其中水性多元醇组分种类比较多，性能差异明显。       一、水性多元醇组分。       按水性聚合物的胶体结构来看，可将其分为两大类，即水分散型多元醇和乳液型多元醇。水性聚氨酯多元醇的制备可采用传统的水性聚氨酯分散体的制备方法，但在聚合物的亲水基团中，应该有更多的羟基，以在化学结构上满足双组分涂料的反应要求。常用的方法是预聚体法和丙酮法。双组分水性聚氨酯涂料的多元醇组分应具有良好的分散性, 能促使未改性、憎水的多异氰酸酯固化剂在水中能稳定地分散。       二、乳液型多元醇。       乳液型多元醇是通过乳液聚合得到的具有多种结构的丙烯酸多元醇乳胶。其用于双组分涂料体系的优势是聚合物的相对分子质量大, 涂膜在室温下干燥速度快；缺点是它对未改性多异氰酸酯固化剂分散性较差,，导致涂膜外观较差,，且适用期较短。       三、分散体型多元醇。       分散体型多元醇也称第二代水性羟基树脂，它改善了多元醇体系对多异氰酸酯固化剂的水分散性, 提高双组分水性聚氨酯涂料的性能。该多元醇树脂首先在有机溶剂中合成得到，其分子结构中含有亲水可电离基团或亲水非离子链段, 然后将该树脂或溶液分散在水中得到分散体型多元醇。它的相对分子质量低，分散体粒径小(Dn=10～200nm)，对固化剂分散性优越，形成的涂膜外观好, 综合性能优异。根据化学结构的不同, 它又可分为丙烯酸多元醇分散体、聚氨酯多元醇分散体和聚酯多元醇分散体等。       四、丙烯酸多元醇分散体。       与丙烯酸多元醇乳胶相比，丙烯酸多元醇分散体具有较低的相对分子质量(Mw=2000～10000) , 较高的羟基官能度和较小的粒径，对固化剂分散性好, 涂膜交联度高, 具有优异的综合性能, 但是涂膜干燥速度较慢。       五、聚氨酯多元醇分散体。       聚氨酯分散体本身是一类高性能的胶黏剂。用它配制双组分水性涂料, 涂膜外观好, 具有优异的机械性能、耐化学品性和耐磨性。并且可以根据实际需要, 通过调整氨基甲酸酯的浓度来确定涂膜性能。制备聚氨酯分散体大多使用脂肪族异氰酸酯，其保色性和耐候性优于芳香族异氰酸酯，而且与水的反应活性也远小于芳香族异氰酸酯。抗黄变剂可以有效增加这类聚氨酯产品的耐黄变性能和耐候性，在此类高品质要求的产品配方中使用较多。       六、聚酯多元醇分散体。       此类型双组分涂料具有流动性好、对颜料润湿性强、涂膜光泽度高等优点，但此种涂膜耐水解性差，聚酯多元醇的酯键容易水解，导致聚合物链断裂, 进而影响涂膜性能。实际应用中可考虑将丙烯酸聚合物接枝到聚酯分子链上，制备聚酯-丙烯酸复合型多元醇分散体，以提高聚酯链的耐水解性。该多元醇复合体系配制的双组分涂料将聚酯的软链段和丙烯酸树脂的硬链段有机结合在一起, 有利于涂膜硬度和柔韧性的改善。

       随着人们环保意识及环保法规的日益加强，水性聚氨酯树脂的研究、开发日益受到重视，它广泛应用于皮革涂饰剂、水性涂料、水性油墨、水性胶黏剂等。受益于水性聚氨酯树脂产品的广泛应用，水性紫外线吸收剂、抗黄变剂、炔二醇表面活性剂等水性助剂也得到快速推广。不同水性聚氨酯产品的应用对树脂物性的要求差异很大，水性聚氨酯树脂必须通过多种方法改性才能达到不同的性能要求。以下简述几种常见的水性聚氨酯树脂的改性方法。       一、内交联改性法。       为提高涂膜的机械性能和耐水性，水性聚氨酯树脂的合成需具有适度的交联度。通常可采用以下方法加以实现。1、在合成预聚物时，引入适量的多官能度(通常为三官能度)的多元醇和多异氰酸酯，常见的有TMP、HDI三聚体、IPDI三聚体等；2、脂肪族水性聚氨酯可以采用适量多元胺进行扩链，使形成的大分子具有微交联结构，常用的多元胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺等；3、也可同时采用上述两种方法来对水性聚氨酯进行内交联改性。关键要掌握好内交联度，内交联度太低，改性效果不明显，若太高将影响其成膜性能。       二、自交联改性法。       自交联改性是指在水性聚氨酯成膜后，能自动进行化学反应实现交联，提高涂膜的交联度，改善涂膜的性能。这种自交联性能要求须对水性聚氨酯的大分子结构进行改性，如可以引入具有双键结构的干性油脂肪酸、多烷氧基硅单元等方法加以实现，使得其在成膜后能发生自动氧化交联反应和水解缩合反应，提高综合性能。该法应用较广。       三、外加交联剂改性法。       采用自乳化法制备的阴离子型水性聚氨酯成膜后仍含有大量的羧基，使涂膜的耐水性变差。同溶剂型双组分聚氨酯树脂一样，水性聚氨酯在施工前也可添加外交联剂，成膜后涂膜中的羧基和外交联剂的可反应基团发生进一步化学反应，消除涂膜的亲水基团。这可大幅度提高涂膜的耐水性，同时也对涂膜的力学性能有一定的改善。常用的交联剂有多氮丙啶、碳化二亚胺，以及水可分散多异氰酸酯、环氧树脂、氨基树脂、环氧硅氧烷等。

       防腐涂层的湿附着力对防腐蚀很关键，良好的湿附着力意味着吸附着的涂层经过水透入后不会脱吸附。本文简述提高防腐涂层湿附着力的一些要点和方法。       要获良好的涂层湿附着力，一是清洁金属基材的表面，特别需除净任何油腻和盐，采用磷酸盐转化层则更有利。甲硅烷基衍生物的表面处理剂表现出可取代磷酸盐转化处理。各类钢和镀层钢会要求不同的清洁和处理方法。经过清洁和处理之后，切勿接触表面，应尽可能快地涂漆。       要获良好的涂层湿附着力，二是防腐涂层应尽可能完全透入钢表面的微孔和不规则处。获得透入表面的重要因素是涂层的粘度必须尽量低，以及保持足够长时间以容许完全的透入，希望能采用慢挥发溶剂和慢交联的涂料，可能的话采用烘烤底漆；较之细小裂缝，大分子会显得太大，故较低分子量的组分易透入而防腐蚀性较好。若任何钢面未涂到，当水和氧达到表面，腐蚀会开始，产生渗透压池导致起泡。       防腐涂层的湿附着力要求涂层不仅强力地吸附在金属基材表面，且当水透入涂层后不被水解吸。经验表明，有若干吸附基团散布于树脂链上则能提高湿附着力，且部分的树脂主链是足够柔韧，容许较易取向，而其他部分有足够刚性，以保证有环和尾从表面竖起，以供与涂料的其他部分互相作用。烘烤底漆通常防腐蚀较好，因为在较高温度时树脂分子有较大机会在金属表面取向。氨基是一种特别有效的极性取代基能促进湿附着力，可能较之其他基团，氨基不易从钢面被水排挤。磷酸酯基也促进湿附着力，环氧树脂的磷酸酯基被用以提高环氧树脂在钢面的附着力，如环氧磷酸酯附着力促进剂BETTERSOL 7267就常被用于金属烤漆配方中以增进对基材的附着力。羧酸取代的聚合物，如聚丙烯酸也会生成盐的基团而促进湿附着力。但若涂层破损，则腐蚀生成的碱会使聚丙烯酸失效。       抗皂化性是提升防腐涂层湿附着力的另一重要因素。腐蚀会在阴极产生氢氧离子，提高pH值水平甚至达14，这样环境下基料主链中的酯键会被皂化，使近界面的聚合物降解，降低湿附着力。环氧/酚醛底漆是一种高湿烘烤底漆的实例，能完全抵抗水解。在某些环氧胺底漆，并无可以水解的基团。端氨基的聚酰胺广泛采用于气干型底漆与环氧树脂反应，其主链有酰胺基也能水解。但较之酯键，则酰胺更能抗碱催化的水解。当抗腐蚀要求并不高而低成本较为重要时可采用醇酸树脂，但环氧酯底漆比醇酸底漆表现出更大的抗皂化性。       漆膜中应避免残留有水溶性组分，因为它们会引致起泡。如底漆中不宜有氧化锌颜料，它的表面会与水和二氧化碳反应，生成微溶于水的氢氧化锌和碳酸锌，会导致渗透压起泡；钝化颜料，除非微溶于水，否则不能起作用，故其在漆膜中的存在会导致起泡；亲水性的溶剂，待其他溶剂挥发后，变得不再相容于干漆膜中而作为分离相保留下来，这也会导致起泡。