防护涂料体系盐雾试验的若干问题（五、如何提高涂层的耐盐雾性？）
最近对盐雾试验产生了兴趣，拟认真了解一下，包括：1、试验条件和标准方法、2、试验结果的评判、3、划线及划线处的评价、4、盐雾试验结果与涂层寿命的对应关系、5、如何提高涂层体系的耐盐雾性能等方面。同时分享给业内朋友们。欢迎文后留言参与讨论！
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防护涂料体系盐雾试验的若干问题（四、耐盐雾时间与防护年限有对应关系吗？）
如何提高单一涂料或复合涂层体系的耐盐雾性能，是每个防护涂料研发工程师所关心的问题。因此，我特意查了一些资料，将同行前辈们的经验总结分享给大家。文后有所引用的文献出处。在此，也和读者们一起感谢他们的无私分享。
五、如何提高涂层体系的耐盐雾性能？
1、盐雾试验的腐蚀机理
盐雾腐蚀的三要素是水、氧和离子。涂层是一种高聚物薄膜，能不同程度地阻缓上述三要素的通过而发挥防腐作用。一般情况下，只要水中盐的浓度在 0.4mol／L 以上，钠与氯离子就可以穿过涂膜扩散，因此在喷盐雾的情况下，下述阴极反应是不能抑制的：
202 + H20 + 2e－→ 20H－
在无防腐蚀剂的情况下，阳极发生如下反应：
Fe → Fe2+ +2e－
阳极和阴极反应的结果，导致下列反应产生：
Fe2+ +20H－ → Fe (OH) 2
随后氧化为氧化铁生成了铁锈，总反应式如下：
Fe(OH)2 + 02 → Fe203·H20
离子透过漆膜比水和氧要慢得多，漆膜所含的羟基离解后使其带负电，因而会选择性地吸收阳离子透入漆膜，经研究证实，一般漆膜会大量吸收阳离子 ( 如 Na +) 透入漆膜，而阴离子 ( 如 Cl－)则不易透入，离子透入漆膜的结果是使漆膜起泡、脱落。
（注：引自《铁路机车用环氧底漆耐盐雾性能的改进》一文。
2、涂层划痕处及涂层针孔缺陷处的腐蚀机理：
（注：引自《超厚膜环氧重防腐涂料的耐中性盐雾性能研究》一文）
3、如何提升耐盐雾性能：
结合相关论文以及工程师们论坛讨论的经验，从以下几个方面给一些建议：
3.1、制板
应尽量采用标准所要求的底材类型和表面处理方式，并在每次试验制板时保持一致。以便将底材和制板对盐雾试验结果的影响降到最低，从而专注于涂料或涂层体系的耐盐雾性能的研究和改进。
制板过程对盐雾试验结果的影响至少包括以下几个方面：
——底材类型、形状和尺寸；
——表面处理方式、表面清洁度和粗糙度；
——涂料施工方式、涂装道数和覆涂间隔；
——试板封边方法；
——干膜厚度（测量方法和准确性）；
——试板调节环境条件和时间
——划线位置和划线质量；
——等等。
由于不同标准、不同涂料、不同试验目的，对制板的要求不同，因而并不能给出统一的有利于通过盐雾试验的制板方法。但我们必须要注意到制板对盐雾试验结果的影响。从而在允许范围内尽量采用有利的制板方法，例如：
——对薄的涂层体系，在允许范围内采用低的表面粗糙度对提高涂层对底材的覆盖和屏蔽能力有利，从而有利于试验结果；
——试板涂漆前表面若有锈、氧化皮、油脂、盐及污染物，显然不利；
——多道涂装比单道涂装更有利；
——对厚的复合涂层体系而言，合理的覆涂间隔很重要；
——在良好环境条件下，充足的试板调节时间，确保涂层性能达到最佳后再投入试验显然有利。
——等等。
3.2、成膜物质
成膜物质对涂料的耐盐雾性能影响巨大。那么，成膜物质的哪些特性影响盐雾试验结果呢？
——屏蔽和抗渗透性能；不同成膜物质在不使用颜填料（清漆）时，对水、氧、离子等的抗渗透能力本身就具有差异。
——与底材的附着力，自身的内聚力；
——耐碱性；因钢铁腐蚀产物呈碱性。
——耐水性/吸水率；
——硬度和韧性；
——所含杂质类型和含量；例如，环氧树脂中氯、钠离子含量对所制漆的耐盐雾性能也有影响。
对交联固化型涂料而言，涂料体系交联密度提高后，可大大降低水和氧的透过速率，能有效减缓对底材的腐蚀。同时交联密度提高后，涂膜的Tg得到了提高，漆膜浸水后由于吸水起增塑作用，其Tg约下降30℃左右，若涂层浸水后其Tg仍超过试验环境温度，则附着点并不因涂层松弛而移动，仍固定于原附着点，即湿附着力良好；建议试验采取在体系参与反应的基团的数量高的树脂体系，尽力提高涂料体系交联密度，同时要注意体系的反应速度活性；
3.3、颜填料的选择
涂料的防腐蚀机理分为屏蔽、阴极保护和缓蚀这三种。
配方中若增加片状物理防锈颜填料能增加漆膜的致密性，降低腐蚀性介质的渗透率，对腐蚀性介质起到更强的屏蔽作用。
缓蚀性防锈颜料，依靠化学反应改变表面的性质或反应生成物的特性来达到防锈目的。化学缓蚀作用的防锈颜料能与金属表面发生作用如钝化、磷化，产生新的表面膜层、钝化膜、磷化膜等。这些薄膜的电极电位较原金属为正，使金属表面部分或全部避免了成为阳极的可能性；对抑制锈蚀有利。但这类颜料大多具有一定的水溶性，从而有导致起泡的风险。
配方中的颜填料，如果水溶性物质（主要是可溶性盐）含量过高，在盐雾试验过程中若逐渐溶失，会导致涂层致密度下降，增加起泡的风险。
3.3、颜基比
成膜致密性影响到盐雾的渗透，随着PVC的增大，涂膜起泡可能性逐渐降低，而锈蚀却逐渐增大，且柔韧性、耐冲击性均逐渐降低。这是因为在正常情况下，涂层中聚合物树脂基料的数量足可以包覆涂层中的颜填料颗粒，此时涂层为一连续致密的膜，而当涂膜中的颜填料体积增大到某一定值而使树脂基料不足以包覆这些颜填料颗粒时，涂膜的各项性能均会发生突变，建议根据颜填料的吸油量确定临界体积颜料浓度 ( 即 CPVC)并设计配方；
3.4、附着力促进剂的选择
一些偶联剂能增加有机材料对无机底材的粘接能力，涂膜与底材的附着力增大后，能大大提高涂膜的抗起泡能力，因为起泡是涂膜局部丧失附着力从底材表面脱落而形成的。
一些偶联剂能够改善合成树脂（成膜物质）与无机颜填料的界面性能，从而增强涂膜的屏蔽性和机械性能。
3.5、抗划痕腐蚀助剂的选用
由于当盐雾试验要求样板表面划线时，漆膜表面被划破后，会大大地增加了基材的腐蚀速率。所以配方中加入一定量的抗划痕腐蚀助剂，可有效地减缓了划线处基材的腐蚀程度，此类助剂都是一种特殊极性物质，它能被吸附在基材表面形成一层单分子的保护膜，可阻止外界腐蚀因子对基材的侵蚀。