CN112368348A - 涂料 - Google Patents

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Abstract

涂料含有锌粉末和粘合剂作为基本组分。将比硫酸钙更易溶于水的硫酸盐加入到该涂料中。所述硫酸盐用于减少在由涂料形成的涂膜中的锌(包括氧化锌)的消耗，以及用于减少当涂膜被损坏时基材的腐蚀。硫酸盐含量可以是相对于100g锌为0.004至0.65mol。硫酸盐含量可以是相对于100g的涂膜的加热残余物(不包括加入的硫酸盐)为0.006至0.186mol。

Description

涂料
技术领域
本发明涉及一种涂料，所述涂料用于保护钢产品等的金属表面。
背景技术
保护金属材料(主要是钢)不受腐蚀的防腐蚀涂料中的一种是富含锌的涂料(富锌涂料)。富锌涂料是含有高浓度(在涂膜干燥后为70重量％以上)的锌粉末的涂料，并且被广泛使用。由于含有高浓度的锌粉末，所以即使当涂膜被划伤而暴露基材的金属时，富锌涂料对于比锌更贵重的金属也起到牺牲保护作用。此外，从富锌涂料中的锌粉末中溶出(洗脱，elute)的锌离子在暴露部分处形成锌的腐蚀产物，使得该腐蚀产物用作保护性覆盖物。因此，基于由锌带来的牺牲保护作用或保护性覆盖作用，富锌涂料可以形成获得优异防腐蚀作用的涂膜。
引用列表
非专利文献
非专利文献1：Japan Mining Industry Association，Lead Zinc DevelopmentCenter(日本矿业协会铅锌开发中心)，"Zinc Handbook,revised edition(锌手册，修订版)"，360页，1993
非专利文献2：Japan Paint Manufacturers Association,TechnicalCommittee,Heavy-Duty Anticorrosion Paint Group(日本涂料工业协会，技术委员会，重型防腐蚀涂料联络会)，"Heavy-Duty Anticorrosion Paint Guidebook,the fourthedition(重型防腐蚀涂料指南，第四版)"，28页，2013
非专利文献3：Takashi Miwa，Yukitoshi Takeshita，Azusa Ishi，"Technicalreport-Comparison of corrosion behaviors by various accelerated corrosiontests or field exposure tests using coated steel plates(技术报告-通过使用涂覆钢板的各种加速腐蚀测试或野外暴露测试比较腐蚀行为)"，Rust Prevention&ControlJapan，61，12，449-455页，2017
非专利文献4：N.S.Azmat等人，"Corrosion of Zn under acidified marinedroplets(Zn在酸化海洋液滴下的腐蚀)"，Corrosion Science(腐蚀科学)，53卷，1604-1615页，2011
非专利文献5：Research group of galvanized steel structures(镀锌钢结构研究会)，"Corrosion resistance of hot-dip galvanization,6.Corrosion resistancein water(热浸镀锌的耐腐蚀性，6.在水中的耐腐蚀性)"，[于2018年6月27日检索]，(https://jlzda.gr.jp/mekki/pdf/youyuu.pdf)
非专利文献6：Takashi Miwa，Azusa Ishi，Hiroshi Koizumi，"Study onaccelerated corrosion test solutions more accurately reproducing atmosphericcorrosion of zinc in salt-laden environments(关于更准确地再现锌在含盐环境中的大气腐蚀的加速腐蚀测试溶液的研究)"，Proceedings of JSCE materials andenvironments(JSCE材料和环境的论文集)，B-308，193-196页，2018
发明内容
技术问题
如上所提及的，尽管富锌涂料具有优异的性能如牺牲保护作用和保护性覆盖作用，但是在所形成的涂膜中的锌被腐蚀和消耗之后，牺牲保护作用和保护性覆盖作用均不起作用。
进一步涂覆有涂料(例如，环氧树脂涂料的底漆涂料或中间涂料，以及聚氨酯树脂或氟树脂面漆)的富锌涂料没有问题。然而，发明人的研究已表明，当单独使用富锌涂料并且富锌涂料的涂膜暴露于大气时，涂膜中的锌粉末的腐蚀继续进行，并且该部分充当腐蚀因子如水、氧气和盐的路径，从而降低针对腐蚀因子的阻隔性，同时降低防腐蚀性。
常规地认为，当涂膜中的锌粉末发生腐蚀时，涂膜中的空隙被锌的腐蚀产物填充而增强针对腐蚀因子如水、氧气和盐的阻隔性(参见非专利文献1和2)。然而，这种常规发现似乎是仅限于在初始涂膜中具有空隙的无机富锌涂料的情形。对于有机富锌涂料，初始涂膜不具有空隙。发明人的研究已经证实，当涂膜中的锌由于腐蚀被转化为腐蚀产物时，该部分充当腐蚀因子如水、氧气和盐的路径，从而降低针对腐蚀因子的阻隔性。当富锌涂料的涂膜暴露于大气时，涂膜中的锌的腐蚀从涂膜表面向涂膜内部进行，使得其中锌没有腐蚀的健全部分的膜厚度减小。
针对涂膜中的锌由于腐蚀导致的消耗的可行措施是降低锌的腐蚀速度。如果能够降低锌的腐蚀速度，则由锌带来的牺牲保护作用和保护性覆盖作用在涂膜中的划伤部分处长时间持续。
此外，如果能够降低锌的腐蚀速度，则锌从暴露于大气的涂膜表面向涂膜内部的腐蚀缓慢地进行。因此，在涂膜中的未划伤部分处也可以降低由于涂膜中锌的腐蚀导致的涂膜中的健全部分的膜厚度减小的速度。
为了降低锌的腐蚀速度，例如，可商购获得补加了铝、铝-镁合金等的富锌涂料。此外，存在腐蚀速度比镀锌的腐蚀速度低的基于锌的合金镀层。同样，可以将用于在富锌涂料中使用的粉末改变为腐蚀速度比锌的腐蚀速度低的基于锌的合金的粉末。然而，这些技术导致成本增加，并且带来诸如难以加工(生产)成适合于富锌涂料的粒子形状或粒度的问题。
已经完成本发明以解决这些问题。本发明的一个目的是在不增加成本的情况下通过能够容易生产的涂料来降低涂膜中的锌的腐蚀速度。
解决问题的手段
根据本发明的涂料含有锌粉末、粘合剂以及在水中的溶解度比硫酸钙在水中的溶解度高的硫酸盐。
根据本发明的涂料含有锌粉末、粘合剂以及在水中的溶解度比硫酸钙在水中的溶解度的1/8高的硫酸盐.
在涂料的一个构成例中，锌粉末是锌合金的粉末，所述锌合金包含铝和镁中的至少一种以及锌。
在涂料的一个构成例中，硫酸盐的含量是相对于100g的锌含量为0.004至0.065mol。
根据本发明的涂料含有粘合剂以及在水中的溶解度比硫酸钙在水中的溶解度的1/8高的硫酸盐。
在涂料的一个构成例中，硫酸盐的含量是相对于100g的涂膜的加热残余物(不包括加入的硫酸盐)为0.006至0.186mol。
在涂料的一个构成例中，硫酸盐是硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钙、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锂、硫酸钙和硫酸铝中的至少一种。
在涂料的一个构成例中，粘合剂是水溶性的。
在涂料的一个构成例中，粘合剂能够分散于水中。
发明效果
如上所述，由于加入了硫酸盐，本发明产生在不增加成本的情况下通过能够容易生产的涂料降低涂膜中的锌的腐蚀速度的优异效果。
具体实施方式
在下文中，将描述根据本发明实施方案的涂料。
[实施方案1]
首先，将描述根据本发明实施方案1的涂料。如熟知的富锌涂料那样，根据实施方案1的涂料基本配置成含有锌粉末和粘合剂。粘合剂通常由合成树脂构成。在本发明中，使涂料含有在水中的溶解度比硫酸钙在水中的溶解度高的硫酸盐。备选地，硫酸盐在水中的溶解度可以比硫酸钙在水中的溶解度的1/8高。硫酸盐是用于涂料的添加剂，其用于减少由涂料形成的涂膜中的锌(包括氧化锌)的消耗以及当涂膜被划伤时基材的腐蚀。涂料中含有的硫酸盐是可溶出的硫酸盐。然而，根据实施方案1的涂料既不含苯甲酸也不含苯甲酸的盐等。
在这种情况下，以上提及的硫酸盐的含量可以是相对于100g的锌含量为0.004至0.65mol。备选地，硫酸盐的含量可以是相对于100g的涂膜的加热残余物(不包括加入的硫酸盐)为0.006至0.186mol。根据实施方案1的涂料中含有的硫酸盐是硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钙、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锂、硫酸钙和硫酸铝中的至少一种。硫酸盐可以以水合物的形式使用或者可以以无水的形式使用。粘合剂是例如也用于水性涂料的水溶性材料。备选地，可以使用能够分散于水中的粘合剂。
在下文中，将参照实验结果更详细地描述该实施方案。
[实验1]
首先，将描述实验1。
[样品制备]
将七水合硫酸镁(在下文中，称为硫酸镁)加入到可商购获得的富锌涂料(ROVALCorp.，"AQUA ROVAL")中以制备实验1的样品。AQUA ROVAL是一种组成为锌粉末和水溶性粘合剂的涂料。
首先，相对于100份AQUA ROVAL的锌粉末(锌+氧化锌+无定形二氧化硅)，混入重量比为0(无添加剂)、1、2、4、8和16份的硫酸镁粉末以制备6种类型的样品粉末。
将每种所制备的样品粉末和AQUA ROVAL涂料液以4:1的重量比混合以制备6种类型的样品涂料。由于相对于100份锌粉末的硫酸镁重量比为4、8或16份的样品涂料的成膜(涂覆)困难，所以使用比所限定量大的量的溶剂(水)。非晶二氧化硅在锌粉末中占0.5％以下的比例，并且因此实质上是可忽略的。
使用要涂覆样品涂料的两种类型的钢板：经历了通过喷砂(blast)处理的表面制备的"喷砂SS400钢板"，和经历了利用氯化钠水溶液的腐蚀随后通过电动工具清洁(ISO8501 St3)的表面制备的"腐蚀后电动工具清洁的钢板"。两种板材料的平面图为150×70(mm)并且厚度为3.2mm。
测量每种样品涂料的重量，以使涂覆量为250g/m2。每个钢板通过刷涂用样品涂料涂覆。在干燥之后，再次测量重量为250g/m2，并且将钢板通过刷涂用样品涂料涂覆(顶涂)以制备涂覆样品1至6。涂覆的总量为500g/m2。
涂覆样品1是基于以下涂料的样品：具有相对于100份的AQUA ROVAL的锌粉末(锌+氧化锌+非晶二氧化硅)的比率为0份的硫酸镁粉末(无添加剂)的涂料。
涂覆样品2是基于以下涂料的样品：具有以相对于100份的AQUA ROVAL的锌粉末(锌+氧化锌+非晶二氧化硅)为1份的重量比混合的硫酸镁粉末的涂料。
涂覆样品3是基于以下涂料的样品：具有以相对于100份的AQUA ROVAL的锌粉末(锌+氧化锌+非晶二氧化硅)为2份的重量比混合的硫酸镁粉末的涂料。
涂覆样品4是基于以下涂料的样品：具有以相对于100份的AQUA ROVAL的锌粉末(锌+氧化锌+非晶二氧化硅)为4份的重量比混合的硫酸镁粉末的涂料。
涂覆样品5是基于以下涂料的样品：具有以相对于100份的AQUA ROVAL的锌粉末(锌+氧化锌+非晶二氧化硅)为8份的重量比混合的硫酸镁粉末的涂料。
涂覆样品6是基于以下涂料的样品：具有以相对于100份的AQUA ROVAL的锌粉末(锌+氧化锌+非晶二氧化硅)为16份的重量比混合的硫酸镁粉末的涂料。
在涂料干燥之后，为了评价对涂膜中的划伤部分的牺牲保护作用和保护性覆盖作用，使用具有小刀片的切割刀在涂覆样品1至6中每一个的下半部区域中以“x”标记图案形成到达钢材的人工划痕，以制备“涂膜受损部分”。
对其上形成有涂膜受损部分的涂覆样品1至6中的每一个进行复合循环试验，该复合循环试验重复盐水喷雾、润湿和干燥。该复合循环试验的试验条件涉及进行非专利文献3中描述的NTT复合循环试验达960小时，不同之处在于，不是非专利文献3中描述的溶液，而是使用用纯水稀释6倍的人工海水作为用于富锌涂料的准确性能评价的试验溶液，因为通过用海水腐蚀锌而由海水中含有的硫酸根离子产生具有高保护性能的水氯硫钠锌石(gordaite)，如非专利文献4中所描述的；然而，非专利文献3的技术中使用的氯化钠水溶液不含硫酸根离子且不生成水氯硫钠锌石。
[实验结果1]
实验1的实验结果1在下表1中示出。根据"JIS K 5600-8-2"对涂膜中发生的隆起的尺寸进行观察和归类。与没有补加硫酸镁的涂覆样品1相比，在补加了硫酸镁的所有涂覆样品2至6中都显著地抑制了隆起的发生。
Figure BDA0002868915890000071
按腐蚀进行程度的降序将涂膜受损部分的锈归类为"流锈>红锈>红点锈>白锈"。锌粉末：硫酸镁重量比为100:16的涂覆样品6就锈分类而言被归类为与无添加剂样品相同的类别，但是被证实比无添加剂涂覆样品1更严重地发生腐蚀。另一方面，锌粉末：硫酸镁重量比为100:1至8的涂覆样品2至5也抑制涂膜受损部分的锈。如根据隆起和锈两方面所确定的，硫酸镁重量比为相对于100份的锌粉末为2、4或8份的涂覆样品2至5具有良好平衡的性能。
[实验2]
接下来，将描述实验2。
[样品制备]
在实验2中将实验1中使用的硫酸镁变更为硫酸钠，又将所述硫酸钠加入到AQUAROVAL中以制备实验2的样品。
相对于100份的AQUA ROVAL的锌粉末(锌+氧化锌+非晶二氧化硅)，混入重量比为5.23份的十水合硫酸钠粉末以制备粉末。将该粉末和AQUA ROVAL涂料液以4:1的重量比混合以制备样品涂料。对该样品进行调整以使硫酸根离子的摩尔数与实验1中相对于100份的锌粉末(锌+氧化锌+非晶二氧化硅)的硫酸镁(七水合物)粉末重量比为4份的粉末的硫酸根离子的摩尔数相同。
以与实验1中相同的方式，将每个钢板用样品涂料涂覆以制备涂覆样品7，并且在所制备的涂覆样品7中形成涂膜受损部分，然后对其进行复合循环试验。
[实验结果2]
在下文中，将描述实验2的实验结果2。与实验1的涂覆样品4中的一样，具有以相对于100份的锌粉末(锌+氧化锌+非晶二氧化硅)为4.23份的重量比混合的十水合硫酸钠粉末的实验2的涂覆样品7产生与涂覆样品4的结果几乎相同的结果。当将涂覆样品4和涂覆样品7对比地进行观察时，涂覆样品4表现出稍微较高的防腐蚀性，而与无添加剂样品相比，在涂覆样品7中防腐蚀性也得到显著改善。
以上提及的两个实验的结果证实了：可以预期任何水溶性硫酸盐的使用具有相似的效果；并且镁盐具有比钠盐的防腐蚀效果稍高的防腐蚀效果。
作为在实验1的涂覆样品2至6中的硫酸镁的添加量的重量比1至16份按mol表示是相对于100g的锌粉末(锌+氧化锌+非晶二氧化硅)为0.004mol至0.065mol。因此，在加入其他硫酸盐的情况下，该范围也是理想的。如以上提及的，由于涂覆样品2至5具有良好平衡的性能，所以相对于100g的锌粉末为0.008至0.032mol的范围是更理想的。
加入硫酸镁或硫酸钠改善了防腐蚀性的原因可能在于，由从锌粉末溶出的锌离子以及在人工海水(≈海水)中含有的钠离子、氯离子和硫酸根离子形成了具有高防腐蚀性的水氯硫钠锌石[NaZn4(SO4)(OH)6Cl·6H2O]的保护性覆盖物(参见非专利文献4)。
在具有进来的海盐粒子的受盐影响的区域中，认为该水氯硫钠锌石是在锌的表面上产生的。发明人研究了通过有意地形成大量的水氯硫钠锌石来改善涂料的防腐蚀性。已知的是，作为锌的主要腐蚀产物，形成水氯硫钠锌石以及红锌矿[ZnO]、水锌矿[Zn5(CO3)2(OH)6]和氯水锌矿[Zn5(OH)8Cl2·H2O]。
在锌的主要腐蚀产物之中，两种产物氯水锌矿和水氯硫钠锌石是在没有氯离子的情况下不会产生的腐蚀产物。使用玛瑙研钵将通过用人工海水腐蚀锌制备的锌的腐蚀产物粉末化，并通过X射线衍射(XRD分析)来测定水氯硫钠锌石峰强度(11.0°)与氯水锌矿峰强度(6.5°)的比率(水氯硫钠锌石/氯水锌矿比)。从没有腐蚀产物的其他峰位于附近部位处的位置中选择所使用的峰位置。
在制备然后直接进行XRD分析的样品与制备然后用大量纯水长时间洗涤然后进行XRD分析的样品之间对锌的腐蚀产物进行比较。作为该比较的结果，水氯硫钠锌石/氯水锌矿比为约1的未洗涤的样品中出现了水氯硫钠锌石的峰。相反，在水氯硫钠锌石/氯水锌矿比降低至0.1(其为未洗涤的样品的水氯硫钠锌石/氯水锌矿比的约1/10)的经洗涤的样品中，水氯硫钠锌石的峰非常小。这些结果证实，水氯硫钠锌石比氯水锌矿更可溶。
根据以上描述的结果，发明人已经进行了关于其中锌被海盐粒子腐蚀而沉淀水氯硫钠锌石和氯水锌矿的方法的以下讨论。
含有经腐蚀的锌的水溶液含有锌离子以及钠离子、氯离子、硫酸根离子、镁离子和许多其他海水来源的离子，而海水中的氯离子比硫酸根离子更丰富。另外，氯水锌矿的水溶性较小(≈溶度积较低)并且更易于沉淀。在这方面，随着该水溶液被干燥以提高溶液的浓度，首先开始沉淀出氯水锌矿。氯水锌矿的这种沉淀消耗溶液中的氯化物，使得硫酸根离子与氯离子的比率升高。此外，在干燥和浓缩水溶液之后，沉淀出水氯硫钠锌石。
根据这些，发明人认为从除海水以外的途径提供硫酸根离子增大了水氯硫钠锌石的比例，改善了锌的防腐蚀性，并且降低了锌的腐蚀速度，因此可以抑制涂料性能随时间降低，这是常规技术的一个问题。因此，发明人决定向涂料加入水溶性硫酸盐。
当将水溶性盐加入到涂料中时，所加入的盐典型地在水中离子化而形成离子，这又提高了水的导电性(降低电阻)。这似乎不利地起作用而加速腐蚀进程。因此，在将水溶性硫酸盐加入到涂料中的情况下，直到发明人进行实验之前，都不知道增大具有高保护性能的水氯硫钠锌石的比例的优点或降低腐蚀反应中的溶液电阻的缺点中哪个更大。因此，既没有想到也无法轻易地推断出，向涂料中加入硫酸盐改善防腐蚀性。
还已知的是，海水中含有的硫酸根离子形成水氯硫钠锌石，其是具有高保护性能的锌的腐蚀产物(非专利文献4)。尽管如此，着眼于氯水锌矿和水氯硫钠锌石的溶度积，无法轻易地推断出，与海水分开供应硫酸根离子导致比其中在正常条件(通过仅供应海水)下仅沉淀出氯水锌矿而不形成水氯硫钠锌石的早期阶段常见的更多水氯硫钠锌石的有意沉淀，使得锌的腐蚀速度被抑制，并且由此减少涂料性能随时间降低。
如果锌的腐蚀速度降低太多，则首先，对于暴露于涂膜受损部分的钢产品(铁)的防腐蚀电流不再流动，使得牺牲保护作用不再起作用。其次，减少了锌离子向涂膜受损部分的供应，使得无法形成锌的腐蚀产物以覆盖涂膜受损部分。因此，保护性覆盖作用不起作用。因此，防腐蚀性降低。
由于如上所述，过多降低的锌的腐蚀速度不是优选的，所以适度的腐蚀速度是必要的。本发明首次表明且无法轻易地推断出，与常规技术中的腐蚀速度相比，水溶性硫酸盐的加入降低了涂料中的锌的腐蚀速度，但将该腐蚀速度保持在可以有利地防止暴露于涂膜受损部分的钢产品(铁)腐蚀的程度。
补加了硫酸盐的本发明的涂料还显著地抑制在涂膜的未受损部分中发生的“隆起”。这可能是因为不仅可以抑制在涂料的涂膜中的锌粉末的腐蚀，而且溶出的锌离子甚至在涂膜中的未受损部分上也形成水氯硫钠锌石，从而改善针对诸如水、氧气和氯离子的腐蚀因子的阻隔性能。无法轻易地推断出还获得这样的抑制“隆起”的效果。
用于本发明的硫酸盐可以是任何水溶性硫酸盐，只要该硫酸盐溶解在水中而释放硫酸根离子即可。水氯硫钠锌石的化学式为NaZn4(SO4)(OH)6Cl·6H2O。海水中大量地含有Na和Cl。海水具有弱碱性pH，因此也相对地富含OH。因此，加入可以供应剩余的组分Zn和SO4的“硫酸锌”可能最有效地沉淀出水氯硫钠锌石。
考虑到对环境的影响并且考虑到相对廉价的可得性，使用的硫酸盐优选是硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钙、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锂、硫酸钙、硫酸铝等。
实验1和实验2的结果证实，在加入硫酸镁或硫酸钠的情况下，硫酸镁具有稍高的防腐蚀效果。水氯硫钠锌石的化学式为NaZn4(SO4)(OH)6Cl·6H2O，并且镁离子不涉及水氯硫钠锌石的沉淀。如非专利文献5中所显示的，硫酸镁具有稍高的防腐蚀效果的原因可能在于，镁盐具有更高的抑制锌的腐蚀的效果。非专利文献5公开了除了镁盐之外，钙盐也抑制锌的腐蚀。因此，可以容易地推断硫酸钙也适合使用。
[实验3]
接下来，将描述实验3。
[样品制备3]
将二水合硫酸钙(在下文中，称为硫酸钙)加入到可商购获得的富锌涂料(KansaiPaint Co.,Ltd.，"SD ZINC 500MILD")中以制备实验3的样品。SD ZINC 500MILD是一种主要组成为锌粉末和粘合剂的涂料(富锌涂料)。在实验3中，制备涂料A、涂料B、涂料C、涂料D、涂料E、涂料F和涂料G作为样品。
涂料A是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得硫酸钙粉末的添加量为涂膜的加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的0重量％(无添加剂)的SD ZINC 500MILD的涂料。
涂料B是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得在干燥涂膜中的硫酸钙粉末的添加量为涂膜的加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的1重量％的SD ZINC 500MILD的涂料。
涂料C是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得在干燥涂膜中的硫酸钙粉末的添加量为涂膜的加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的2重量％的SD ZINC 500MILD的涂料。
涂料D是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得在干燥涂膜中的硫酸钙粉末的添加量为涂膜的加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的4重量％的SD ZINC 500MILD的涂料。
涂料E是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得在干燥涂膜中的硫酸钙粉末的添加量为涂膜的加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的8重量％的SD ZINC 500MILD的涂料。
涂料F是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得在干燥涂膜中的硫酸钙粉末的添加量为涂膜的加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的16重量％的SD ZINC 500MILD的涂料。
涂料G是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得在干燥涂膜中的硫酸钙粉末的添加量为涂膜的加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的32重量％的SD ZINC 500MILD的涂料。
在实验3中，硫酸钙在水中的溶解度低，因此以作为粉末分散的状态加入到含有弱溶剂作为溶剂的富锌涂料中，而不是以溶解在含有水作为溶剂的富锌涂料的溶剂(水)中的状态加入。在实验3中，硫酸钙粉末的添加量不以相对于锌的重量比表示，而是以相对于除了硫酸钙以外的干燥涂膜(加热残余物)的重量比表示。大多数可商购获得的溶剂基富锌涂料具有"锌粉末、树脂和溶剂的混合液"与"固化剂"的组合。因此，其中的锌的准确量是未知的。因此，以相对于加热残余物的重量比加入硫酸钙，该重量比是记载于涂料说明书中的一个参数。由于实验3中使用的SD ZINC 500MILD符合"JIS K 5553厚膜型富锌涂料，第2种类型"，所以在加热残余物中的金属锌的量为至少70重量％以上。有机富锌涂料的锌含量典型地为约70重量％至90重量％。
使用要用涂料A、涂料B、涂料C、涂料D、涂料E、涂料F或涂料G涂覆的两种类型的钢板：经过通过喷砂处理的表面制备的"喷砂SS400钢板"，和经过利用氯化钠水溶液的腐蚀随后通过电动工具清洁的表面制备(ISO 8501 St3)的"腐蚀后电动工具清洁的钢板"。两种板材料的平面图为150×70(mm)并且厚度为3.2mm。
对涂料A、涂料B、涂料C、涂料D、涂料E、涂料F和涂料G中每一种的重量进行测量，使得涂覆量为320g/m2。每个钢板通过刷涂用其进行涂覆。在干燥之后，将重量再次测量为320g/m2，并且通过刷涂用样品涂料涂覆(顶涂)钢板以制备涂料A、涂料B、涂料C、涂料D、涂料E、涂料F和涂料G。对于所有的涂料(样品)，涂覆总量为640g/m2。
在用补加了硫酸钙的富锌涂料涂覆并干燥之后，为了评价对于涂膜中的划伤部分的牺牲保护作用和保护性覆盖作用，使用具有小刀片的切割刀在涂料A至G中每一个的下半部区域中以“x”标记图案形成到达钢产品的人工划痕，以制备“涂膜受损部分”。
以与实验1中的相同方式，对其上形成有涂膜受损部分的每个涂料进行复合循环试验，该复合循环试验重复盐水喷雾、润湿和干燥。该复合循环试验的试验条件涉及进行非专利文献3中描述的NTT复合循环试验达2400小时。如非专利文献4中所描述的，通过海水对锌的腐蚀，由海水中含有的硫酸根离子产生具有高保护性能的水氯硫钠锌石。然而，非专利文献3的技术中使用的氯化钠水溶液不含硫酸根离子。因此，在实验3中，并非使用非专利文献3中描述的溶液，而是使用非专利文献6中描述的"新腐蚀试验溶液(pH5)"作为试验溶液用于每种涂料的准确性能评价。
[实验结果3]
实验3的实验结果3示于下表2中。与基于没有补加硫酸钙的涂料A的涂覆样品相比，在基于补加了硫酸钙的所有涂料的涂覆样品中显著抑制在涂膜受损部分中的红锈的发生。关于以涂膜的加热残余物的重量的2重量％至8重量％补加硫酸钙的涂料C至E的结果是特别有利的。在补加了硫酸钙使得硫酸钙的添加量为涂膜的加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的32重量％的涂料G中，稍微抑制了涂膜受损部分中的红锈的发生，而在该涂料中的除涂膜受损部分以外的部分(特别地边缘部分)中发生在涂料A中没有发生的红锈。
Figure BDA0002868915890000151
作为样品制备的涂料(涂覆样品)在边缘部分的涂膜比在其他部分的涂膜薄。因此，补加了硫酸钙的涂膜最终允许硫酸钙以小部分从涂膜溶出，使得具有硫酸钙的部分变为空隙。因此，如果具有薄涂膜的涂覆样品的边缘部分具有其中硫酸钙不均匀分布的部分，则推测易于发生红锈。作为在电子显微镜下观察涂覆样品的横断面的结果，观察到硫酸钙在涂膜中的不均匀分布。因此，推测通过设计硫酸钙的粒度、分散剂、搅拌方法等，甚至与构成涂覆样品的涂料中相同的硫酸钙的添加量产生更有利的结果。
在实验3中，硫酸钙的添加量为涂膜的加热残余物的重量的1重量％至32重量％。就摩尔量而言，该量对应于相对于100g的涂膜的加热残余物(不包括加入的硫酸盐)的重量加入0.006至0.186mol的硫酸钙的状态。因此，在将除硫酸钙以外的硫酸盐加入到基于溶剂的富锌涂料的情况下，相对于100g的涂膜的加热残余物的重量，硫酸盐的添加量为0.006至0.186mol。
以涂膜的加热残余物的重量的2重量％至8重量％补加硫酸钙(二水合物)的涂覆样品产生特别有利的结果。因此，特别理想地加入在相对于100g的涂膜的加热残余物(除硫酸钙以外)的重量为0.011至0.047mol的范围内的硫酸盐。
[实施方案2]
接下来，将描述根据本发明的实施方案2的涂料。根据实施方案2的涂料含有粘合剂以及在水中的溶解度比硫酸钙在水中的溶解度的1/8高的硫酸盐。粘合剂通常由合成树脂构成。硫酸盐是用于涂料的添加剂，其用于减少当由该涂料形成的涂膜被划伤时基材的腐蚀。硫酸盐与实施方案1中的硫酸盐相同。涂料中含有的硫酸盐可溶出。与实施方案1不同，根据实施方案2的涂料不含锌粉末。根据实施方案2的涂料既不含苯甲酸也不含苯甲酸的盐等。
根据实施方案2的涂料中含有的硫酸盐是硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钙、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锂、硫酸钙和硫酸铝中的至少一种。硫酸盐可以以无水的形式使用或者可以以水合物的形式使用。粘合剂例如是也用于水性涂料的水溶性材料。备选地，可以使用能够分散于水中的粘合剂。
作为通过例如镀锌或锌喷涂来涂覆基材的涂料，根据实施方案2的涂料可容易地在不提高成本的情况下制备，并且可以降低用于基材的锌的腐蚀速度。由于涂料中含有的硫酸盐，根据实施方案2的涂料利用锌的腐蚀产物形成基材的保护性覆盖物。该保护性覆盖物可以抑制涂覆的基材的腐蚀。
在实施方案1中，描述了向富锌涂料中加入硫酸盐。备选地，可以用不含锌粉末但含有硫酸盐的涂料来涂覆镀锌或镀锌合金的钢产品。
当在所形成的涂膜和镀锌层中形成的划痕达到镀锌层下方的钢产品(铁)时，镀锌钢板对比锌贵重的金属(在这种情况下为铁)发挥牺牲保护作用。此外，从镀锌层溶出的锌离子在暴露部分处形成锌的腐蚀产物，从而形成保护性覆盖物。
这样的锌的防腐蚀效果与富锌涂料的防腐蚀效果相同。在具有这样的防腐蚀效果的镀锌层上的补加了硫酸盐的涂膜允许硫酸盐从涂膜溶出，使得提供硫酸根离子。硫酸根离子与从镀锌层溶出的锌离子或者来源于海盐的氯离子或钠离子反应，从而生成水氯硫钠锌石，其是具有高保护性能的锌的腐蚀产物。如上所提及的，在来源于海盐的硫酸根离子的存在下，也沉淀出水氯硫钠锌石。另外，当涂膜和镀层被划伤时，补加了可溶于水的硫酸盐的涂料的使用向涂膜和镀层中的受损部分提供更多的硫酸根离子。因此，沉淀的水氯硫钠锌石的量增加，并且获得了更高的保护性覆盖效果。
[实验4]
在下文中，将描述实施方案2中的实验4。在以下实验中，使用这样的样品，其中用补加了硫酸钙的环氧树脂涂料(不含锌粉末)涂覆HDZ35镀锌钢产品(平面图为150×70(mm)且厚度为3.2mm的板材)。
在实验4中，用通过以下方式制备的涂料涂覆HDZ35镀锌钢产品以制备实验4的样品：将二水合硫酸钙(在下文中，称为硫酸钙)加入到可商购获得的弱溶剂改性的环氧树脂涂料(Kansai Paint Co.,Ltd.,"ESCO NB MILD H")中。ESCO NB MILD H的涂料密度为实验3中使用的SD ZINC 500MILD的涂料密度值的大约一半。在实验3中，使用以加热残余物的重量的0至32重量％补加硫酸钙的SD ZINC 500MILD进行实验。在实验4中，通过将硫酸钙以加热残余物的重量的0至16重量％的量(其为实验3中的硫酸钙的添加量的一半)加入到ESCONB MILD H中来制备样品。在实验4中，制备涂料H、涂料I、涂料J、涂料K、涂料L和涂料M作为样品。
涂料H是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得硫酸钙粉末的添加量为涂膜的加热残余物的重量的0重量％(无添加剂)的ESCO NB MILD H的涂料。
涂料I是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得在干燥涂膜中的硫酸钙粉末的添加量为加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的1重量％的ESCO NB MILD H的涂料。
涂料J是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得在干燥涂膜中的硫酸钙粉末的添加量为加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的2重量％的ESCO NB MILD H的涂料。
涂料K是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得在干燥涂膜中的硫酸钙粉末的添加量为加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的4重量％的ESCO NB MILD H的涂料。
涂料L是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得在干燥涂膜中的硫酸钙粉末的添加量为加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的8重量％的ESCO NB MILD H的涂料。
涂料M是基于以下涂料的样品：补加了硫酸钙粉末使得在干燥涂膜中的硫酸钙粉末的添加量为加热残余物(除硫酸钙以外)的重量的16重量％的ESCO NB MILD H的涂料。
测量每个样品涂料的重量，使得涂覆量为320g/m2。通过刷涂用其涂覆钢板以制备涂覆样品。
在涂料干燥之后，为了评价对于涂膜中的划伤部分的牺牲保护作用和保护性覆盖作用，使用具有小刀片的切割刀在涂覆样品中每一个的下半部区域中以“x”标记图案形成到达在涂膜和镀锌层下方的钢产品的人工划痕，以制备“涂膜受损部分”。
对其上形成有涂膜受损部分的每个涂覆样品进行复合循环试验，该复合循环试验重复盐水喷雾、润湿和干燥。该复合循环试验的试验条件涉及进行非专利文献3中描述的NTT复合循环试验达2400小时。如非专利文献4中所描述的，通过海水对锌的腐蚀，由海水中含有的硫酸根离子产生具有高保护性能的水氯硫钠锌石。然而，非专利文献3的技术中使用的氯化钠水溶液不含硫酸根离子并且不生成水氯硫钠锌石。因此，在实验4中，并非使用非专利文献3中描述的溶液，而是使用非专利文献6中描述的"新腐蚀试验溶液(pH5)"作为试验溶液用于基于涂料H、涂料I、涂料J、涂料K、涂料L和涂料M的涂覆样品的准确性能评价。
[实验结果4]
实验4的实验结果4示于下表3中。与基于没有补加硫酸钙的涂料I的涂覆样品相比，在基于补加了硫酸钙的所有涂料的涂覆样品中显著抑制在涂膜受损部分中的红锈的发生。关于以涂膜的加热残余物的重量的1重量％至4重量％补加硫酸钙的涂料I、涂料J和涂料K的结果是特别有利的。
Figure BDA0002868915890000201
在实验4中，描述了用仅补加硫酸钙的无锌改性环氧树脂涂料涂覆镀锌钢产品。显然，使用除改性环氧树脂以外的其他硫酸盐或粘合剂获得的涂料产生比平常量更多的水氯硫钠锌石，并产生相似的效果。
在实验4中，直接用补加了硫酸钙的改性环氧树脂涂料涂覆镀锌层以制备实验样品，但是涂覆方法不限于此。显然，用含有硫酸盐的涂料涂覆含锌的层或原材料(如镀锌合金的钢产品、已经涂覆有富锌涂料的钢产品或者锌合金压铸件)而不是镀锌钢产品，产生与以上提及的那些相似的效果。备选地，可以对钢产品进行锌喷涂或锌合金喷涂，并且在这种密封处理中可以使用补加了硫酸盐的涂料。
另外，可以在诸如镀锌层或富锌涂料的含锌的层与补加了硫酸盐的涂料的层之间形成额外的涂膜。例如，可以用补加了硫酸钙的改性环氧树脂涂料涂覆所形成的已涂覆镀锌钢板的涂层。当涂膜和镀层受损而形成到达钢产品的划痕时，以这种方式涂覆通过从补加了硫酸盐的涂料溶出的硫酸根离子、外部供应的海盐粒子和从镀锌层溶出的锌离子在涂膜/镀层受损部处产生比平常量更多的水氯硫钠锌石。这改善了在该部分处的防腐蚀性能。
为了获得牺牲保护作用，通常需要镀锌或富锌涂料以实现在钢产品(铁)和锌之间的导电。因此，典型地直接通过镀锌或用富锌涂料涂覆钢产品。然而，仅仅为了获得保护性覆盖效果，锌和钢之间的导电不是一定需要的。只要在涂膜或镀层受损部分处存在比平常量更多的硫酸根离子、由锌的腐蚀产生的锌离子和外部供应的海盐组分，就会生成比平常量更多的水氯硫钠锌石。这改善了在该部分处的防腐蚀性。
例如，当允许在钢产品上已经形成的无富锌涂料的涂膜作为紧密粘附膜保留，然后用新的涂料对其进行涂覆时，这种涂覆可以用如实验1至3中所示的含有硫酸盐的富锌涂料来实现，或者可以用富锌涂料并且进一步用含有硫酸盐的无锌涂料来实现。具有这样的层构造的涂膜的形成在涂膜受损时产生保护性覆盖效果(尽管没有牺牲保护作用)。
在这种情况下，不一定要求富锌涂料的涂膜应该位于基材侧，同时在其上形成含硫酸盐的涂料。在另一种层构造中，含有硫酸盐的涂料的涂膜可以位于基材侧，同时在其上形成富锌涂料的涂膜。此外，可以在含有硫酸盐的涂料的涂膜与富锌涂料的涂膜之间插入不同涂料的额外涂膜。备选地，可以对基材侧进行锌喷涂或锌合金喷涂，而不是设置富锌涂料的涂膜。
典型地，富锌涂料是指补加了70重量％以上的锌粉末的涂料。这是因为，为了获得牺牲的保护作用，需要以高浓度加入锌粉末以容易地实现在钢产品与锌粉末之间以及在锌粉末之间的导电。然而，通过从补加了硫酸盐的涂料溶出的硫酸根离子、外部供应的海盐粒子以及从富锌涂料溶出的锌离子在涂膜受损部分处生成水氯硫钠锌石足以仅仅获得保护性覆盖效果。因此，锌粉末的含量可以不是70重量％以上，并且可以小于70重量％。
[实验5]
接下来，通过实验5，使用水溶性比硫酸钙的水溶性低的硫酸盐来研究效果。饱和硫酸钙水溶液在20℃的浓度为0.0116mol/L。因此，当使含有硫酸钙的涂膜与水长时间接触时，硫酸根离子和钙离子的浓度最大为0.0116mol/L。向该水中补加来自海盐的钠离子、氯离子等，并在此状态下进行干燥以沉淀出水氯硫钠锌石。作为结果，可能改善防腐蚀性。
因此，使用水溶液进行非专利文献3中描述的NTT复合循环试验达240小时，在所述水溶液中，将硫酸钙溶解在7g/L氯化钠水溶液中，使得硫酸根离子和钙离子的浓度为零、以及饱和硫酸钙水溶液的浓度(0.0116mol/L)的大约1/16(0.000725mol/L)、1/8(0.00145mol/L)、1/4(0.0029mol/L)和1/2(0.058mol/L)。测量以这种方式腐蚀的锌板中的腐蚀量。
[实验结果5]
实验5的实验结果5在下表4中示出。当将在硫酸钙浓度为零时腐蚀的锌的量定义为100时，在0.000725mol/L的硫酸钙浓度未观察到大的变化，而发现0.00145mol/L的硫酸钙浓度显著降低腐蚀量。
[表4]
表4
Figure BDA0002868915890000231
如表4中所示，在0.00145mol/L以上(硫酸钙的饱和浓度的大约1/8以上)的硫酸根离子浓度，锌的腐蚀速度显著降低。这证实：硫酸盐在水中的溶解度可以低于硫酸钙在水中的溶解度；并且在常温的在水中的溶解度高于0.00145mol/L的硫酸盐的存在下，当用补加了该硫酸盐的涂料涂覆具有主要由锌构成的涂层的表面(涂膜表面)时，可以获得与不存在该硫酸盐的情况相比改善防腐蚀性的效果。
实验5的结果表明，在常温水溶性比硫酸钙的水溶性的1/8低的硫酸盐(难溶性硫酸盐)不能充分提供硫酸根离子。硫酸钙在水中的溶解度为0.24g/100ml(20℃，无水)和0.2g/100ml(20℃，二水合物)。因此，可以合适地使用水溶性等于或高于硫酸钙在水中的溶解度的1/8的任何硫酸盐。
在这种情况下，重要的是硫酸根离子浓度。因此，等于或高于硫酸钙的水溶性的1/8的水溶性不是基于每单位体积在水中溶解的硫酸盐的重量，而是基于其摩尔量。因此，在本发明中，在水中的溶解度为二水合硫酸钙(分子量：172.17)在水中的溶解度0.2g/100ml(2g/L)的1/8以上的硫酸盐是指在常温展现出等于或高于2g/L/172.17＝0.0116mol/L的1/8(即0.00145mol/L)的水溶性的硫酸盐。
硫酸钙在20℃的水溶性低至大约0.2％，因此与具有高水溶性的硫酸盐相比可以在长时间期内以小部分供应硫酸根离子。水溶性小于硫酸钙的水溶性的1/8的硫酸盐(难溶性硫酸盐)不能充分供应硫酸根离子，因此不适合用于本发明的目的。
当将水溶性低的硫酸钙加入到含有水溶性粘合剂与作为溶剂的水的水性涂料中时，不溶于溶剂(水)的部分成为粒状而使涂覆困难。另一方面，可以将硫酸钙作为不溶于溶剂的体质颜料(如在锌粉末中)加入到含有有机粘合剂与作为溶剂的有机溶剂的涂料中。可以将除硫酸钙以外的硫酸盐作为体质颜料加入到含有有机溶剂作为溶剂的涂料中。
在本发明中，可以适当地使用任何水溶性硫酸盐。可以容易地推断出要加入的硫酸盐不限于任何一种类型，并且可以组合地加入多种硫酸盐。在本发明中，重要的是在长时间期内以小部分供应硫酸根离子。水溶性太高的硫酸盐的使用在短时间期内产生硫酸根离子，并且之后不能再供应硫酸根离子。
例如，甚至在进行NTT复合循环试验达960小时之后，与不含添加剂的样品相比，更有利地防止了在实验1中使用的补加了硫酸镁的样品的腐蚀。当该测试进行480小时时，与不含添加剂的样品相比，这种效果更明显。这可能是因为由于硫酸镁的高水溶性，在测试期间硫酸镁在短时间内在涂膜的受损部分处或表面附近溶出，因此量减少，使得从测试中间起就不充分供应硫酸根离子，降低了相对于不含添加剂的样品的优势。由于七水合硫酸镁的分子量为246.48并且在水中的溶解度为71g/100ml(20℃)，所以该溶解度以mol/L表示为2.88mol/L(20℃)。因此，为了获得比硫酸镁更长时间的效果，优选硫酸盐在水中的溶解度应为2mol/L(20℃)以下。
即使在NTT复合循环试验进行2400小时时，与不含添加剂的样品相比，实验3和实验4中使用的硫酸钙也具有更明显的效果。由于二水合硫酸钙在水中的溶解度为0.2g/100mL(20℃)，所以在水中的溶解度以mol/L计换算为0.0116mol/L(20℃)。因此，为了获得比硫酸镁更长时间的效果，更理想的是硫酸盐在水中的溶解度为0.1mol/L(20℃)以下。
代替使用硫酸钙，也可以组合地使用除硫酸钙以外的硫酸盐和钙盐。例如，在组合地使用硫酸钠和氢氧化钙的情况下，与在使用硫酸钙的情况一样，通过样品的腐蚀来供应硫酸根离子和钙离子。因此，获得了相似的效果(水氯硫钠锌石的沉淀量增加以及防腐蚀性改善)。然而，从以上提及的在水中的溶解度的观点来看，这种组合不是理想的，因为硫酸钠和氢氧化钙在水中的溶解度比硫酸钙在水中的溶解度高，因此由于降雨等容易通过溶出而损失；因此，与使用硫酸钙的情况相比，在更短的时间内失去了效果。
在具有进来的海盐的受盐影响的区域中，大量供应钠离子。相反，在具有融雪剂的受盐影响的区域中，氯化钙或氯化镁经常被用作融雪剂。在这种情况下，如果仅将硫酸钙加入到不含钠的涂料或富锌涂料中，则防腐蚀性不会得到改善，因为没有供应生成水氯硫钠锌石[NaZn4(SO4)(OH)6Cl·6H2O]所必需的钠离子。为了防止这种情况，加入了释放钠离子的盐。
然而，由于硫酸钠具有高水溶性，因此仅加入硫酸钠在短时间期内在补加了硫酸盐的部分处形成空隙，从而降低涂膜对于氧气、水和盐的阻隔性能。响应于此，可以容易地推断出，为了降低硫酸钠的比例，可以使用硫酸钠和硫酸钙的混合粉末，或者可以使用能够释放多种阳离子的硫酸盐，如钙芒硝[Na2Ca(SO4)2]。备选地，还可以容易地推断出，不含钠的低水溶性硫酸盐(例如硫酸钙)和除硫酸盐以外的低水溶性钠盐的混合粉末是适用的。
还可以容易地推断出，当使用容纳在具有中等水溶性的胶囊中的硫酸钠与硫酸钙粉末的混合物时，容纳在胶囊中的硫酸钠可以在这样的混合物中以比粉末形式的那些更小的部分供应钠离子，并在更长时间期内产生效果。
在本发明中，使用了硫酸盐的水合物(七水合硫酸镁、十水合硫酸钠和二水合硫酸钙)。可以容易地推断出，待加入的硫酸盐可以以无水形式使用，或者可以以n水合物的形式(其中n的值可以与上述水合物中的值不同)使用，只要硫酸盐可以溶解在水中而形成硫酸根离子即可。
在本发明中，使用来自ROVAL Corp.的AQUA ROVAL和来自Kansai Paint Co.,Ltd.的SD ZINC 500MILD作为富锌涂料来进行实验。可以容易地推断出，只要向涂料(涂层材料)中补加高浓度的锌粉末，就获得相似的效果，而与粘合剂的类型或所含有的除锌粉末以外的组分的类型无关。此外，使用来自Kansai Paint Co.,Ltd.的ESCO NB MILD H作为无锌粉末的涂料(用其涂覆镀锌层)来进行实验。可以容易地推断出，获得相似的效果，而与粘合剂的类型无关。
出于改善耐腐蚀性的目的，可以使用由补加了少量铝或镁的锌组成的锌合金的粉末作为用于富锌涂料的锌粉末。可以容易地推断出，如在通常的富锌涂料中一样，含有使用这样的主要由锌组成的合金制备的粉末的任何富锌涂料，通过锌合金的腐蚀而释放锌离子，因此，当用于本发明时产生相似的效果。
在以上提及的实施方案2的实验中，描述了用不含锌粉末而仅含有硫酸钙的涂料涂覆镀锌钢板的情形。可以容易地推断出，在涂覆除镀锌层以外具有主要由锌构成的涂层的材料(锌合金镀层、锌合金压铸件等)的情况下，使用本发明产生相似的效果。
在本发明中，将硫酸盐以粉末的形式加入到涂料中。还可以容易地推断出，当硫酸盐粉末与容纳在水溶性胶囊中的硫酸盐共存时，容纳在水溶性胶囊中的硫酸盐充当时间滞后的硫酸根离子供应源，并在更长时间期内产生效果。
如上所述，由于加入了硫酸盐，因此本发明能够在不增加成本的情况下通过能够容易生产的涂料实现涂膜中锌的腐蚀速度的降低。
即使在单独使用涂料(含有锌粉末)的情况下，本发明不仅可以抑制涂膜中锌粉末的腐蚀，而且可以抑制在涂膜的未受损部分处出现隆起，因为溶出的锌离子不仅在暴露于涂膜受损部分的基材(钢)上而且在涂膜中的未受损部分上形成水氯硫钠锌石，由此改善了针对腐蚀因子(如水、氧气和氯离子)的阻隔性能。
与常规使用的涂料相比，本发明的涂料具有更慢的锌腐蚀速度，并且较不可能造成性能随时间降低。因此，其中采用这种涂料的涂覆系统的寿命更长，并且具有更高的防腐蚀性。作为结果，可以延长重涂的间隔，并且可以降低钢结构的修理和维护所需的成本。
本发明不限于上述实施方案。明显的是，在不脱离本发明的技术概要的情况下，本领域技术人员可以进行各种改变或修改和组合。

Claims (9)

1.一种涂料，所述涂料包含锌粉末、粘合剂以及在水中的溶解度比硫酸钙在水中的溶解度高的硫酸盐。
2.一种涂料，所述涂料包含锌粉末、粘合剂以及在水中的溶解度比硫酸钙在水中的溶解度的1/8高的硫酸盐。
3.根据权利要求1或2所述的涂料，其中
所述锌粉末是锌合金的粉末，所述锌合金包含铝和镁中的至少一种以及锌。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的涂料，其中
所述硫酸盐的含量是相对于100g的锌含量为0.004至0.065mol。
5.一种涂料，所述涂料包含粘合剂和在水中的溶解度比硫酸钙在水中的溶解度的1/8高的硫酸盐。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的涂料，其中
所述硫酸盐的含量是相对于100g的涂膜的加热残余物(不包括加入的硫酸盐)为0.006至0.186mol。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的涂料，其中
所述硫酸盐是硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钙、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锂、硫酸钙和硫酸铝中的至少一种。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的涂料，其中
所述粘合剂是水溶性的。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的涂料，其中
所述粘合剂能够分散于水中。
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