Aplicación de microperlas de vidrio huecas en imprimación epoxi rica en zinc

Tiempo de lanzamiento:

2022-10-31

La imprimación epoxi rica en zinc es uno de los recubrimientos anticorrosivos pesados más importantes y más utilizados para estructuras de acero a gran escala, especialmente en el campo de la anticorrosión de la ingeniería naval y marina. Para garantizar la anticorrosión a largo plazo del acero, se utiliza para aumentar el contenido de polvo de zinc. Y aumentar el grosor de la película de recubrimiento para extender el período de protección, esto aumenta la carga ineficaz de la estructura de acero y puede tener un impacto ambiental.
El efecto anticorrosión de la imprimación epoxi rica en zinc se basa principalmente en el polvo de zinc para proteger el cátodo. El contenido de polvo de zinc en la película seca de la imprimación rica en zinc es a veces tan alto como 60 ~ El 85%, de los cuales casi el 40% del polvo de zinc no desempeña un papel de protección catódica, y el precio del zinc es caro, lo que resulta en un gran desperdicio de costos.
Ventaja de costos
1. La ventaja de costos de las microperlas de vidrio huecas en la aplicación de imprimación epoxi rica en zinc
Debido a que el polvo de zinc se usa en grandes cantidades en imprimaciones epoxi ricas en zinc y el precio es alto, en la imprimación epoxi rica en zinc, además del polvo de zinc como relleno funcional, también se utilizan polvo de fósforo y titanio de precio relativamente bajo. El polvo de hierro y otros pigmentos antioxidantes auxiliares se utilizan para reducir el costo de la pintura.
La microesfera de vidrio hueco es una especie de relleno en polvo esférico de paredes delgadas huecas, compuesto por vidrio de borosilicato, y el material de vidrio inerte no reacciona químicamente con otros componentes. Las microesferas de vidrio huecas son esferas positivas y tienen una absorción de aceite mínima en las mismas condiciones volumétricas, lo que ayuda a aumentar el contenido de sólidos volumétricos de la pintura y el contenido de volumen de relleno crítico (CPVC).
Desde el punto de vista del costo, el precio por kilogramo de polvo de zinc (densidad 7,14g/cm3) es de aproximadamente 30 yuanes/kg, y el precio por kilogramo de polvo de hierro fosforado (densidad 6,8g/cm3) es de aproximadamente 4,5 yuanes/kg, por kilogramo de microesferas de vidrio hueco (densidad 0,38g/cm3) el precio es de unos 35 yuanes/kg. La relación de costo por unidad de volumen, polvo de zinc: polvo de hierro fosforado: microesferas de vidrio huecas =(30 × 7.14): (4.5 × 6.8): (35 × 0.38)= 214: 31: 13. Se puede ver que entre varios materiales, las microesferas de vidrio huecas tienen el costo por unidad de volumen más bajo, solo una décima parte del polvo de zinc.
Comparación del volumen y el contenido sólido de las perlas de vidrio huecas en la imprimación rica en zinc:

Nota: HL20 y HL38 son modelos de microperlas de vidrio huecas St. Wright con densidades de 0,20g/cm3 y 0,38g/cm3.
Ayuda a la dispersión/antiasentamiento
2. El efecto de dispersión y antisedimentación de las microperlas de vidrio huecas en la imprimación epoxi rica en zinc
El efecto volumétrico de las microperlas de vidrio huecas ayuda a mejorar la dispersión del polvo de zinc y, al mismo tiempo, puede mejorar la fluidez de la pintura debido a su estructura esférica similar a un rodamiento de bolas. Para recubrimientos de alta densidad como imprimaciones epoxi ricas en zinc, complementados con agentes antisedimentación tixotropicos, en imprimaciones epoxi ricas en zinc pueden prevenir la sedimentación del polvo de zinc y otras cargas conductoras, y mejorar la eficiencia del polvo de zinc.
Resistencia a la penetración
3. Las microperlas de vidrio huecas resisten la penetración en la pintura epoxi rica en zinc
Las microperlas de vidrio huecas tienen una distribución de tamaño de partícula más amplia, que es más compacta que el polvo de hierro en la nube en forma de escamas. El uso en la pintura intermedia de pintura epoxi rica en zinc puede reducir la porosidad en el recubrimiento, ralentizar la velocidad de penetración del vapor de agua y oxígeno y bloquear eficazmente El efecto de la batería primaria no puede producir electrolitos, ralentiza la velocidad de corrosión del acero y obtiene una protección buena y estable a largo plazo. El diagrama de resistencia a la ósmosis se muestra en la Figura 1.
El tamaño de partícula de microesferas de vidrio hueco y la alta resistencia a la compresión pueden evitar el colapso del revestimiento y aumentar el grosor de la película seca del revestimiento. Los datos muestran que el grosor del recubrimiento de 400 μm puede proporcionar protección contra el acero más allá del nivel promedio de resistencia a la penetración de otras cargas.

Figura 1 Diagrama esquemático de la resistencia a la penetración de microperlas de vidrio huecas

Anti-agrietamiento
4. El papel de las microperlas de vidrio huecas en la imprimación epoxi rica en zinc para prevenir la expansión de grietas
La isotropía de la esfera positiva de las microperlas de vidrio huecas evita la deformación y contracción de la película de pintura debido a tensiones inconsistentes, mejora la resistencia al agrietamiento de la película de pintura y evita la expansión de las microgrietas de la película de pintura (como se muestra en la Figura 2), mejorando así La resistencia al agua de la película de pintura.
La esfera hueca de las perlas de vidrio huecas absorbe energía cuando se impacta, mejora la resistencia al impacto de la película de recubrimiento y reduce el agrietamiento y la contracción de la película de recubrimiento. El interior de las perlas de vidrio huecas es un gas delgado con baja conductividad térmica, que puede bloquear la transferencia de calor a la estructura de acero, reducir el daño causado por la expansión y contracción térmica de la estructura de acero en la película de recubrimiento y también proteger el sustrato de acero del calor y el calor rápidos. La fatiga causada por el impacto del frío prolonga la vida útil.
　

Figura 2 Extensión de la película de pintura bajo el microscopio para resistir el agrietamiento y las microgrietas

(Citando la revista Materiales Performance,2015, Volumen 54, Número 11, páginas 16-18)
Autoreparación
5. El papel de las microperlas de vidrio huecas en la autoreparación de imprimación epoxi rica en zinc
Las perlas de vidrio huecas también juegan un papel importante en la función de blindaje de la película de pintura. A través de la Figura 2, se puede observar que los productos de corrosión insolubles (cloruro, óxido) se depositarán en la superficie de las perlas de vidrio huecas para llenar las grietas de la película de pintura. El efecto de la autocuración de las grietas evita que los productos de corrosión entren en contacto con la matriz de acero.