MP杂志腐蚀防护技术创新奖2015年度获奖项目介绍——易安可合金钝化＋柔性陶瓷多功能复合涂料技术

MP杂志腐蚀防护技术创新奖2015年度获奖项目介绍
——易安可合金钝化＋柔性陶瓷多功能复合涂料技术

1 技术背景

美国国家阿纲实验室对世界范围内的钢材和水泥腐蚀情况进行了大量研究，发现在印度德里神庙门口矗立的德里铁柱，已经具有1400多年历史，依然没有腐蚀。

印度德里铁柱

科学家们深入研究发现，这个古老的铁柱表层含有非晶体的铁氢氧化物、磁铁矿物和晶状磷酸盐。在锈蚀形成的初期，锈层包括纤铁矿γ-FeOOH和针铁矿α-FeOOH。但随着时间的推移，在磷酸根的催化作用下，一些金属氧化物转化成了非晶体的六方纤铁矿δ-FeOOH，在金属表面形成了一层与基材共价的合金钝化层。

德里铁柱表面结构示意图

在此发现基础上，阿纲国家实验室（Argonne National Laboratory）开发出磷酸盐陶瓷材料。这种陶瓷材料已在核工厂和军事领域得到广泛应用。之后，企业家托尼科林斯（Tony Collins）通过Arun Wagh博士的书《化学合成磷酸盐陶瓷材料》了解了这种材料，并向阿纲国家实验室购买了其商业应用的使用和开发权。通过随后的不断开发和研究，合金钝化+柔性陶瓷的多功能合金复合涂料技术诞生。

2 技术简介

2.1 技术原理

该技术A组分是磷酸盐，B组分是包含矿物和金属氧化物的悬浮液。当A组分和B组分相遇即产生放热反应，使涂层在数分钟内升温3℃～8℃。这种放热反应将基材中的铁、B组分中的金属氧化物、A组分中的磷酸盐形成合金钝化层。该合金钝化层是一种稳定的金属复合物，会随时间增长至约50 nm到约2μm。

用催化形成非晶体δ-FeOOH层的方法会激起钢铁自然保护机理，涂料喷涂到基材上发生两种反应：

（1）金属（铁）和酸之间的反应（形成惰性层，保护金属不受腐蚀）。

（2）酸和基体之间的反应（形成陶瓷层，保护惰性层不损坏并提供自修复性能）。

在放大到6 500倍的电镜下可以明显看出，基材与合金钝化层之间是极其致密的。

金属-涂层界面的横截面扫描电子显微镜照片

2.2 盐雾试验结果

采用更严苛的试验方法，使用了3%的氯化镁，在50℃下进行盐雾试验。而且试件基材并未进行喷砂，只采用了高压水清洗。试验结果见下图。

涂板盐雾试验情况

2.3 耐火检测结果

哥伦比亚分析实验室（Columbia Analytical Services）对该技术的分析结果证实，该技术不含VOC和有害气体，没有闪点，没有有害废弃物处理问题，其火焰蔓延指数为零。2013年4月，中国国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心依据GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分析》对该技术制作的涂料试件进行了检验，燃烧性能达到最高等级A1级（不产生任何烟气危害，火焰蔓延指数为零）。

2.4 柔韧性

经由第三方实验室Weldon Labs的测试人员Dwight Weldon的测试结果表明，合金钝化加柔性陶瓷复合涂料技术形成的漆膜的可折弯度为19%。要数倍于钢铁应用的实际需要。

2.5 其他优越性

包括零VOC，无霉变，可高湿度施工，施工快速交付，涂层缺陷易显性，涂层损伤高容忍，增加基材耐疲劳能力，等。

2.6 NACE评价

2014年7月，NACE（美国国家腐蚀工程师协会）主办的《MP》杂志邀请在世界各地进行腐蚀控制的行业，包括个人、公司、组织、政府机构，提名第三届腐蚀（防护技术）年度创新奖的候选项目。总共提名21个创新项目，代表了在涂层和里层、阴极保护、材料和设计、仪器设备、测试、完整性评价、化学处理、以及其他腐蚀防护和减轻技术方面所取得的突破性进展。2015年3月16日，在美国德克萨斯州达拉斯举行的NACE国际部2015年腐蚀会展上宣布了得到最高评级的8个年度腐蚀防护技术创新奖项目，涂料项目有3个，包括易安可合金涂料。

易安可合金钝化+柔性陶瓷多功能复合涂料技术的NACE评语及目前应用情况可访问www.eoncoatchina.com。

易安可涂料科技（北京）有限公司

杜世永 18003264472