浅谈金属容器的喷塑防腐

杨彦昌

一、问题的提出

目前市场上普通的金属包装容器,普遍地存在着易被腐蚀的缺点。长期以来,因金属铁皮锈蚀造成的损失是相当可观的。据相关统计,全世界近五十年来生产的钢铁,其中就有三分之一因腐蚀而损失掉。所以讨论金属喷塑防腐对于国民经济的发展,具有极其重要的意义。因此防腐技术受到了各工业先进的国家普遍关注,对腐蚀和防腐蚀进行了广泛地深入研究。金属喷塑防腐蚀最早由美国杜邦公司研究生产,目前美、日、德国、俄罗斯、意大利等几个发达的国家已开发应用,防腐蚀技术也被认为是衡量一国科学技术水平的重要尺度之一。涂料防腐技术经济易行,适用范围广,所以在各种防腐措施中占有不可忽视的地位。

二、金属腐蚀与喷塑防护

腐蚀按介质的不同可分为空气腐蚀、地下腐蚀、海水腐蚀及细菌腐蚀,但常见的还是空气腐蚀,而空气腐蚀就本质而言,属电化学腐蚀过程。当空气腐蚀时,腐蚀系在金属表面上残留的一层电介液膜中进行,后者可能由于水份的直接沉降,也可能由于空气温度或湿度变化等原因的凝聚作用而形成。加之空气中的氧、二氧化碳、二氧化硫等气体或尘埃、盐份等杂质的污染,这样就加速了电化学腐蚀。所以金属腐蚀主要原因是金属表面电位不同, 所产生的微电池作用。如果把整个金属体涂以一层塑料薄膜,使、金属体内两个极不接触电介溶液(空气、水或酸碱液),不使金属表面形成微电池腐蚀电流,那么就不会因电化学作用而被腐蚀。这种外加涂塑防腐方法需要的涂料必须能耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐各种有机物和无机物溶液; 涂料与金属之间附着力要强、耐高温、气密性要小、吸潮性要小。

三、金属喷塑结构与工艺

在金属容器上喷以环氧树脂等组成的高分子化合物涂料,从环氧树脂结构中,有羟基、醚基和极为活泼的环氧基基团、羟基和醚基的极性使环氧树脂的分子与邻界之间产生较强的结合力、环氧树脂的基团则能与表面介质,特别是金属表面上的游离键作用形成比学键, 因此环氧树脂具有很强的结合能力。环氧树脂为一种线型的热固性高分子化合物和酚醛树脂、增韧剂等配成涂料后,便成为一种网状结构,因此化学性质稳定,具有良好的抗机械强度,不易收缩变形,并且有绝缘性、耐热性、耐水性、耐酸耐碱及不溶于无水乙醇及苯系物。该涂料对多种金属和非金属材料具有良好的附着力、涂料加工在金属表面内涂层硬度高、韧性好、耐腐蚀、耐冲击、三防(防湿热、防盐雾、防霉菌)性能好。在金属表面喷塑前,必须进行严格的表面预处理(除油污、除浮锈),涂层为40～70微米,按一定烘烤工艺在190℃保温35分钟成膜。

四、金属容器内喷塑的效果

金属制品上采用简单的配方和工艺操作,一次施工即形成光泽饱满、附着力强、耐冲击力、防腐蚀的塑料层。从目前试验工作测定取得的数据来看,基本上达到原定试验指标和部分用户的要求,成绩是十分可喜和令人满意的,通过十个单位使用和化验结果表明:

1.内喷塑涂层的机械力学性能、耐温性能、耐化学品浸蚀性能均良好。

2.内喷塑金属容器具有明显的防湿热、防盐雾作用。

3.鉴于技术数据的实测和用户反映,内喷塑铁皮桶是目前较为理想的防腐蚀的储存和运载容器(以上是淮阴市科委组织有关单位评审意见)。

附：主要腐蚀性能试验表