背景：
介绍了钢结构的性能特点和防腐方法。 本文重点介绍涂料在钢结构防腐中的工作原理以及所用涂料的种类。 展望了防腐涂料的发展趋势。
钢结构由于其诸多特点，已作为首选材料广泛应用于各个建筑领域，并且需求量不断增加。 与其他建筑材料相比，钢结构具有以下特点：（1）自重轻，抗压能力强，有利于较大跨度的设计，而不会造成过大的荷载； (2)可塑性和柔韧性好。 在保证负载安全的前提下，也方便美化各种造型； (3)气密性、水密性较好。 很多时候，可以更好的防止水的渗透； (4)施工简单、运输方便、安装方便； （5）环保性好，使用后易于回收，更好地保护环境； (6)工业化程度高，可大批量生产，也可根据需要生产各种型材。 这样可以更轻松地规划工期并更好地控制建筑强度。
正是由于这些优点，钢结构的需求量日益增加。 已广泛应用于桥梁、电视塔、高压塔、避雷针塔、海上灯塔、大型水库闸门、供水塔、海上采油设施、油罐车、球罐、储罐、油罐、碳化塔、热交换器、烟囱、集装箱、船体、海上平台等结构。 但由于钢结构本身的金属特性，暴露在大气环境中很容易发生腐蚀，这成为其最大的问题。 钢结构的腐蚀主要来自阳光、风沙、雨雪、大气中的霜露以及各种工业气体的威胁。 其中，大气中的氧气和水分是引起室外钢结构腐蚀的重要因素，引起电化学腐蚀。 酸雨或海洋气候中的氯离子也会大大加剧钢结构的腐蚀过程。 这种后果造成的经济损失也是巨大的。 大型钢结构无法频繁更换，不方便大规模维修。 因此，采取各种手段延长其使用寿命，降低维护成本，可以获得明显的经济效益。
采用涂料进行防腐是目前应用最广泛的防腐方法。 其工艺灵活，适用于重要大型、难修复钢结构的长期保护。 可现场施工； 采用防腐涂层密封可大大延长涂层的使用寿命。 施工良好的涂层可在 10 年内使用。 维护、长期经济效益好，同时具有良好的美化、装饰效果。
1 涂层防腐原理
涂层防腐的原理很简单，一般分为以下几类：
第一类是屏蔽效应。
涂层在金属表面形成屏蔽层，防止外部环境与金属表面直接接触。 涂膜的功能就像一个离子过滤器，确保任何通过涂膜连续区域到达金属表面的湿气在涂膜-金属界面处具有足够高的阻抗，从而抑制阳极和阴极中的电流迁移地区。
第二类是阻氧。 一定配方下的涂膜可以阻止足够的氧气到达金属表面，从而阻碍阴极反应，起到防腐作用。
第三类防止金属排放到环境中。 涂层的阴极保护作用防止金属向环境中放电，从而保护金属基体。 富锌漆是此类防腐的典型例子。 它利用锌离子向外放电来抑制腐蚀。
第四类是缓蚀技术。 缓蚀涂层通过改变界面环境来钝化或抑制钢构件的腐蚀，从而控制腐蚀。 涂料使用某些颜料和填料（主要是金属氧化物）来改变保护金属的表面性质，使其电极电位向正方向移动，从而延缓腐蚀。 铬酸盐涂层就具有这样的防腐蚀机制。 微量铬酸盐溶解后，在金属表面形成三价或六价铬化合物，改变基体的电极电位，减缓腐蚀。 许多涂料配方并不是采用单一技术来达到防腐效果，而是几种方法共同作用才能达到防腐效果。 例如常见的铅丹、氯化橡胶、氯磺化聚乙烯涂料等都具有集耐腐蚀、缓蚀、缺氧于一体的综合防腐作用。 根据成膜物质的不同，涂层的耐腐蚀性也不同。 一般来说，按以下顺序增加：润滑脂≤酚醛树脂≤醇酸树脂≤氯化橡胶≤丙烯酸≤聚氨酯≤丙烯酸有机硅≤氟树脂。
2 常用的钢结构防腐涂料
2.1 富锌涂料常用的富锌涂料有环氧富锌涂料、无机富锌涂料、水性富锌涂料等。富锌涂料通过锌粉与工件的直接接触形成牢固的化学键。钢基材的表面。 当水渗透到涂膜中时，就形成了由锌粉和钢基体组成的电池。 由于锌的电化学活性（标准电极电位为-0.763V）比铁（-0.449V）更活跃，电流从锌流向铁，使钢受到阴极保护。 在各类富锌涂料中，水性无机富锌涂料的防腐性能最好。 它们在海洋大气条件下的使用寿命至少为25年，并且不含有机溶剂。 它们非常环保并且非常有前途。 涂料产品的一种。
2.2 氯化橡胶及其改性树脂涂料 氯化橡胶具有饱和分子结构，无活性化学基团。 它可以在钢结构表面形成惰性结构，防止氧化反应的发生。 对酸、碱和水有一定的防腐性能。 透气性低，耐候性好。 氯化橡胶涂料作为最早使用的防腐涂料，一直是船舶、水下设施、钢结构设备的重要防腐材料之一。 然而，传统的制造工艺导致氯化橡胶涂料中含有大量的氯代烃溶剂，从而对大气和环境造成一定的污染。 近年来，用改性树脂替代传统意义上的氯化橡胶已成为趋势。 发展迅速，施工工艺简单，干燥快。 已广泛应用于储罐、桥梁、大型钢结构设备等。高氯化聚乙烯乙烯基漆就是一个很好的例子。
2.3有机硅防腐涂料有机硅树脂具有高度交联的网络结构，Si-O键能高（459 kJ/mol）[4]，无不饱和双键，不易被紫外线和臭氧分解破坏。 即使暴露在室外或高浓度臭氧环境中，也不会产生氧化、粉化、龟裂等现象，具有突出的耐候性和高防腐能力。 此外，有机硅树脂还具有较高的热稳定性、良好的耐高低温性能，用于各种钢结构的耐高温、阻燃涂料。 有机硅树脂还具有优异的耐各种化学品性能，已广泛应用于各种特殊防腐工况。 近年来，改性有机硅树脂的发展也使这类涂料得到更多的认可，其应用范围不断扩大。
2.4氟碳涂料CF键的键长极短，化学键能极高（460.2 kJ/mol），极化率低。 这就决定了用它改性的一系列聚合物树脂的化学结构。 高性能。 由于氟原子的电负性极高，因此产生独特的极性。 氟原子在整个分子周围形成静电屏蔽，排斥其他极性分子的接近。 这使得氟碳涂层不易沾污，具有低摩擦系数和防水性能。 具有水性、拒油性、电绝缘性等特殊性能。 氟碳涂料具有非凡的耐候性、优异的防污性能、良好的物理机械性能（附着力、抗冲击性、硬度、柔韧性），优异的耐酸、碱、盐等化学介质腐蚀能力，具有优异的耐洗涤性（更多大于20000次），是迄今为止综合性能最好的涂料。 广泛应用于各种室外钢结构，如风力发电机叶片、造粒塔、酸碱生产厂的建筑钢构件等。 、石油储罐等，市场前景巨大，是目前最有发展前景的涂料之一。
3、防腐涂料的应用俗话说“三分涂，七分涂”，防腐涂料的应用是其防腐性能的有力保证。 防腐涂料的施工分两步完成：第一步是前处理。 重防腐涂料的应用需要进行表面预处理。 涂底漆前，表面处理等级通常为清洁度等级Sa 2.5~Sa 3.0； 相对粗糙度为25~70μm。 表面处理通常采用喷砂、喷丸等喷雾除锈方法，局部小区域可采用机械除锈至St 3级。 特殊情况下，如水性无机富锌涂料，表面处理水平较高，有时清洁度必须达到金属喷涂的表面处理水平。 第二步是申请。 过去，底漆、中漆、面漆的涂装大多由手工完成。 不仅费时费力钢结构 防腐漆，而且涂膜厚度难以控制，限制了大面积施工。 随着科学技术的发展，高压无气喷涂工艺已逐渐成熟，并被国内外广泛采用。 其工作原理是将涂料加压至210公斤/平方厘米，通过喷嘴将涂料雾化成细小颗粒，直接喷射到被涂物体表面。 与一般空气喷涂方法相比，高压无气喷涂具有效率高、漆损小、涂膜厚、遮盖率高、附着力强等特点，很好地适应大面积防腐。桥梁钢结构涂料。 盒。
4 结论与展望 大型钢结构长期暴露在海洋大气和工业大气的腐蚀环境中。 如果想要长期使用而无需大量维护，长效保护涂层是目前最好的选择，使用寿命为20~30年。 、维护成本低，经济效益明显。 钢结构的防腐是一个越来越受到人们关注的课题，而涂层防腐是目前应用最广泛的方法之一。 防腐涂料的发展趋势：遵循环保准则，开发和应用无污染或低污染的防腐涂料； 降低防腐涂料的使用成本钢结构 防腐漆，开发适合不同地区和环境的高性能多用途防腐涂料； 减少涂料对钢结构表面粗糙度和清洁度要求的影响，开发低处理表面防腐底漆； 解决不同涂料之间的匹配问题等。合理使用各种涂料，科学涂装采用合理的涂装工艺，是保证防腐涂料发挥最佳作用的重要前提。 ---摘自《钢结构防腐》
