涂料用防闪锈剂种类有哪些？以及科学的使用方法？

在水性涂料涂装中，“闪锈”是一种常见弊病，多发生于金属表面喷涂作业后的涂层干燥初期。其本质是水性涂料对金属表面产生局部腐蚀，在腐蚀速度大于涂层干燥速度的情况下，腐蚀产物迁移至涂层表面而形成的缺陷。防闪锈剂则是一种关键的功能性添加剂，可有效防止闪锈现象、增强整体涂层的防腐蚀性能。

1. 防闪锈剂的工作原理

闪锈的产生本质上是电化学腐蚀过程。水性涂料中的水分作为电解质，在金属表面不同区域形成电位差，引发腐蚀微电池反应。防闪锈剂则主要通过以下方式抑制腐蚀：

钝化作用：防闪锈剂能够在金属基材表面上形成钝化膜，防止水分、氧气同金属表面接触，从而避免闪锈的产生。需注意的是，钝化型的防闪锈助剂需要在涂料体系中与金属表面进行直接接触，才可以最大程度上发挥出防闪锈的效果。

沉淀作用：在漆膜中形成沉淀，沉淀后的隔绝层可以防止水分、氧气同基材进行接触，从而防止闪锈。沉淀型的防闪锈助剂也需要在涂料体系中与金属表面直接接触，方能发挥出最佳效果。

缓释防锈：缓释型的防闪锈剂能在涂料体系中缓慢地释放，逐步在体系中形成保护膜，阻隔基材与水和氧气的接触，从而在涂膜的干燥过程中持续地提供防闪锈效果。

协同防锈：有些防闪锈剂能与基材或防腐涂料本身产生协同作用，从而增强涂层的长期防锈性和耐盐雾性能。

2. 几种常用的防闪锈剂及其特点

在水性涂料涂装实际应用中，有以下几种常用的防闪锈剂。

有机磷酸类：这种防闪锈助剂可以在金属基材的表面上形成一层较为紧密的磷化膜，以防止水分和氧气与金属表面的接触。其防闪锈效果的性价比最为突出，但过量的使用容易对涂料本身的储存稳定性和耐水性带来一些影响。

有机硅酸盐类：它能够在金属表面形成一层硅酸盐膜。其防闪锈效果也比较好，但由于有机硅酸盐不耐强碱环境，它不适用于高pH值的涂料体系，否则容易失效。

苯骈三氮唑类：这类防闪锈助剂能与金属表面的铁离子形成配合物，制止铁离子的进一步氧化，从而达到预防闪锈的目的。虽然效果良好，但价格也相对偏高。

锆盐类：锆盐类的防闪锈助剂能在金属表面形成紧密的氧化锆膜。其防闪锈效果不错，但唯一的缺点是容易在高湿度环境下失效。

注意助剂同基材和涂料体系的兼容性：不同的金属材料（例如冷轧钢、马口铁、铸铁件等）对防闪锈剂的需求不同，应根据具体的基材类型选择相适应的产品。另外，水性涂料体系众多，防闪锈剂与涂料中其他成分（如树脂、颜料等）的兼容性需要提前验证，确保其添加不会影响涂料的其他性能。

严格执行添加程序：一方面，防闪锈剂含有大量亚硝酸根、苯甲酸根、磷酸根等阴离子，它们对富含水稀释型阳离子的成膜树脂或固化剂较为敏感，因此防闪锈剂需要用去离子水适当稀释后再加入到水性涂料中，以防止电荷迅速中和而产生盐析、黏度突增甚至“树脂凝胶化”现象。另一方面，应避免在混料工序或研磨工序中加入防闪锈剂，尽可能在调漆工序中加入，这是因为防闪锈剂中常含有气相缓蚀剂，高速研磨会使气相缓蚀剂气化损失，从而降低抗闪锈性能。

控制用量：多余残留在漆膜中的防闪锈剂水溶性组分，会使漆膜的附着力、耐水性和耐盐雾性能下降。因此防闪锈剂不宜添加过多，多数品种的用量以0.5%~1%为宜。

注意体系pH值：较高的pH值能防止氢离子对基体的腐蚀，有助于抑制闪锈的发生；同时也能避免防闪锈剂的阴离子组分在酸性条件下分解，有利于防闪锈剂发挥其效能。但也有部分防闪锈剂不适用于高pH值的环境（如前文所提及的有机硅酸盐类），且过高的pH值也会降低涂料整体的耐水性和耐盐雾性。因此这需要综合考虑，通常将涂料的pH值控制在9.5左右较为合适。

4. 防闪锈剂的发展方向

在当前政策环境下，水性涂料的应用领域正日渐拓展，对水性防腐涂料的标准和综合性能要求也在不断提高。作为水性防腐涂料中必不可少的助剂，防闪锈剂在今后的发展中应着重解决以下问题：

注重健康与环保：在保证防闪锈性能的前提下，着力开发不含亚硝酸钠、小分子胺等对环境和人体有害成分的健康环保型防闪锈剂。

开发多功能型的防闪锈剂：本着简化配方、提高综合性能的原则，将防闪锈性能嫁接到抗盐雾助剂、附着力促进剂等助剂中，开发具有防闪锈功能的多功能助剂，提高配方与生产作业效能。

完善法规与标准：建立健全涂料用防闪锈剂相关行业标准，规范闪锈情况评判和防闪锈性能测试方法，使测试结果具有统一的评判和比较基准。