金属材料腐蚀是世界各国关注的重点，重防腐涂料技术是最有效的解决措施之一。重防腐涂料是指在苛刻腐蚀环境下应用并具有长效使用寿命的涂料，其有两方面含义：一是指腐蚀环境恶劣；二是指保护寿命长。一般要求：在化工、海洋环境里使用寿命≥ 10~15 a ；在酸、碱、溶剂介质中使用寿命≥ 5 a。

    重防腐涂料用途广泛，涉及海洋、能源、交通、石油化工等现代化工业的各个领域。传统的重防腐材料有酚醛、环氧、聚氨酯、橡胶、塑料等品种，在实际应用中取得了较好的效果，但仍存在防腐性能欠佳、污染环境、接缝易渗漏、施工复杂等诸多弊病。

    比如酚醛类重防腐涂料耐酸碱性能优良，但耐候性差，涂膜易粉化，使用寿命短；又如环氧类重防腐涂料耐酸碱性能优良，附着力好，但涂膜强度差，受撞击易碎，使用寿命同样不长；氯化橡胶、高氯乙烯、氯磺化聚乙烯类橡胶型涂料，耐酸碱、耐介质性能优良，但附着力差，易老化，施工性能更差，远不能满足现代企业对钢铁设备重防腐的要求。为此，人们一直在研究新型重防腐涂料，并且产品向低污染、高固体分、粉末、无溶剂、水性、厚膜和施工简便的方向发展。

    一般认为涂层的防腐蚀机理包括屏蔽作用、钝化作用、防锈颜料的抑制作用和阴极保护作用。涂层将金属与外界环境隔绝，虽不能完全阻止腐蚀介质的渗透，但能有效减缓腐蚀速度，延长金属服役寿命。面对日益苛刻复杂的使用环境，以及巨大的市场需求，需要开发出更多高效、实用的新型重防腐涂料。对于防腐涂料来说，要提高其防腐效果有两条途径：一是对现有的重防腐材料进行改性，二是开发新型材料。

01

现有重防腐涂料

    1.1 无溶剂玻璃鳞片重防腐涂料

    玻璃鳞片涂料是在热固性树脂中填充以经特殊处理的鳞片状玻璃而形成的。如图1 所示，由于玻璃鳞片在涂层中是重叠排列的，一方面把涂层分割成许多小空间而大大降低涂层的收缩应力和膨胀系数；另一方面，能形成防止介质扩散的屏障，增加介质通过涂膜扩散的时间，从而增大涂膜的抗渗性及机械强度。余义丽采用低相对分子质量的环氧树脂和脂肪族胺类、聚酰胺树脂固化体系，加入适量玻璃鳞片，利用玻璃鳞片优异的抗渗性，研制出无溶剂玻璃鳞片重防腐涂料。发现玻璃鳞片的厚度、片径以及加入的比例均对涂料的防腐效果有很大影响。万立模拟湿烟囱动态腐蚀环境，研究玻璃鳞片涂料的腐蚀机理，发现腐蚀使树脂与鳞片的黏结力变弱，进而使玻璃鳞片与树脂间发生脱离，导致各种腐蚀介质快速渗透入涂层内部，加速了涂层老化，涂层力学性能下降、吸湿增重，最终耐蚀性下降。

    无溶剂玻璃鳞片重防腐涂料具有优异的防腐性能，能在恶劣的腐蚀环境下长期保护基材。其缺点是：玻璃导热系数低，不利于涂层耐热性的提高；由于玻璃是透明的，不能有效减少紫外线对涂层的破坏，因而不能改善涂层的耐候性；另外色彩、光泽也有待提高。

    1.2 聚硅氧烷重防腐涂料

    以硅氧键（—Si—O—Si—）为骨架组成的聚硅氧烷聚合物属半有机、半无机结构的高分....