防腐颜料种类

铅丹，CI颜料红105
碱式硅铬酸铅复合物，未列入《染料索引》
铬酸锌，CI颜料黄36
铬酸锶，CI颜料黄32
钼酸钙，钼酸锌，未列入《染料索引》
高铅酸钙，CI颜料棕10
磷酸锌，CI颜料白32
锌粉，CI颜料金属6
一、红丹

红丹是古老的颜料品种，又名铅丹，红丹的化学成分是四氧化三铅(Pb3O4)，其产品可以是100%Pb3O4组成，大多数含量可达97~98%，也有含量在85%的，其余的部分则完全是氧化铅(PbO)，对于某些用途来讲希望红丹含少量的氧化铅。红丹是橙红色粉末，它是一种很细小的晶体，平均粒度随制造方法的不同而不同，大约为1~4um，它比一般颜料的密度大而吸油量小，密度可8.9g/cm3，吸油量7~9%。红丹不耐酸碱，耐温480℃，温度再高就分解为黄丹。红丹虽有一定毒性，但仍不失为一个重要的金属防锈颜料。它能钝化钢铁表面从而抑制腐蚀，即使红丹漆膜出现破裂时，由于红丹漆附着力强还可阻止腐蚀的蔓延。红丹漆膜的吸潮性很低，可抑制潮气和氧气的渗透，达到防锈的目的。红丹的防锈机理既有物理防锈又有化学防锈两种作用，尤其是化学防锈为重要，用红丹制漆，它的颜料体积浓度可以很高，红丹颜料可以起到很好的物理屏蔽作用。红丹颜料的化学防锈作用还是利用它的化学稳定性稍差，红丹可以看作是Pb2PbO4，与受腐蚀的铁产生的Fe2+，Fe3+反应生成Fe2PbO4或Fe4(PbO4)2，这些物质更加惰性，而游离出的Pb2+还可吸收所处环境的腐蚀性物质，与SO42-，C1-，CO32-结合成铅的难溶物。红丹与油基漆基形成微量的铅皂也可起到防锈作用。红丹具有氧化性，能把与直接接触的钢铁表面氧化成致密的三氧化二铁封闭膜，阻止钢铁的进一步腐蚀。红丹的防锈有各种方式，由于它可和钢铁表面的微量锈蚀起化学反应，因而它对底材除锈要求不十分苛刻，可以带锈施工。制造红丹漆必须使用适宜的漆料，用胡麻油漆料制成的防锈漆更能渗入防锈不好的地方，红丹，尤其是含氧化铅高的红丹能引起漆料变稠，因此红丹漆在制造时往往要分装，现场使用时才与漆料混合。红丹除用于涂料工业外，还可用于陶瓷、蓄电池、橡胶、玻璃、塑料等工业。红丹有两种制法：一是炉法红丹；二是烟雾法红丹。炉法红丹是由铅通过切割研磨或熔铅法形成铅粉，先经一次煅烧成为黄丹，再经煅烧成为红丹。熔铅法是将铅熔化成铅水通过雾化设备使铅达到雾化状态，在适当温度下迅速氧化成红丹，其粒子比炉法小3倍左右，颜色也比较浅。

二、磷酸盐类防腐颜料

磷酸盐类也属于防锈颜料的一个重要组成部分，其中重要的是磷酸锌，它的化学成分为Zn3(PO4)2·(2~4)H2O，外观为乳白色粉末，能和多种漆基相容，能溶于酸形成二代磷酸根，能溶于氯水中形成络合物，磷酸锌可以水解生成氢氧化锌及二代磷酸盐离子，这些水解产物形成附着和阻蚀络合物，可使金属底材表面磷化，形成在阳极范围内特别有效的保护层，白色凝胶状氢氧化锌和底材具有很好的附着力。磷酸锌的防锈作用在于它的结晶水，它逐渐水解，主要作用是在防腐蚀的后阶段。用于带锈涂料时，在有CrO42-存在情况下，使铁表面形成络合物与漆膜结合牢固不再继续锈蚀，因而磷酸锌经常和在防腐蚀初期阶段特别起作用的防锈颜料相复配，如锌黄、四碱式锌黄、铬酸钡等铬酸盐，用于底漆和洗涤底漆，有效的pH值为7.7。单纯磷酸锌颗粒粗大，还需要进行改性，使用改性磷酸锌，粒度适中，引入一定数量的碱性基团将有利于磷酸锌的水解，在附着和阻蚀络合物形成和分布的化占有优势。磷酸锌是由热煮后的氧化锌与磷酸溶液反应制得，经水洗过滤、沉淀而成磷酸锌产品。

三、偏硼酸钡

结构或分子式：Ba(BO2）2
分子量：222.95
CAS：13701-59-2
性状：白色
溶解情况：微溶于水
性质：白色斜方晶系的晶状粉末。已知偏硼酸钡有一水、二水、四水、五水四种水合物，微溶于水，易溶于盐酸。工业上重要的是二水物和四水物，其pH值为10.2，四水物加热到70℃以上时，开始失水，达到140℃完全失水。
无水偏硼酸钡1015℃熔化，全脱水后其相对密度为3.42。 用途 一种白色的功能性颜料。可增强涂料的防霉、防锈、防火、抗粉化等性能。用于涂料工业中的底漆、面漆，是一种新型的防锈颜料，也用于陶瓷、造纸、橡胶和塑料等工业中。 质量标准 国家标准GB9759—88 指标名称 涂料用指标氧化钡（BaO)/%54～61水可溶分/(g/100mL)0.30
水悬浮液pH值

9～10.5筛余物（300目）/% ≤0.5

吸油量/(g/100g颜料）30挥发物/%≤1
四、抗腐蚀材料

缓蚀剂可分为氧化型(铬酸盐)、非氧化无机型(磷酸盐)、金属阳离子型(锌粉)、有机化合物(胺)或者牺牲性颜料(锌粉)。虽然以铬和铅为基础的颜料已多年有效的用于防腐蚀涂料，但它们的毒性，导致其在许多油漆应用中遭到淘汰，较新和低毒体系的材料正不断开发出来。虽然在某些情况下为使其有效，需要有氧的来源，但钼酸盐和钨酸盐作为氧化型的抑制剂还是重要的。而对于这些材料的作用历程的研究，和已在商业上长期使用的铬酸盐比较，是贫乏的。与铬酸盐溶液接触的铁表面上的膜，其组成也是不能肯定的。硏究说眀，在没有氧化的情况下，存在的是铁与铬的氢氧化物的混合物。其组成因试验条件之不同而变化。在氧化条件下，表面上主体是Fe3O4，上面有一层γ-Fe2O3外壳。另外的研究表明铬酸盐被表面吸收且与铁反应生成非水合γ-Fe2O3。铬酸盐是一个有效的抑制剂，因为在已被抑制的金属表面上自然形成的氧化物中，它们已经以Cr(OH)3或Cr2O3的形式存在其中。而Cr(OH)3或Cr2O3以其非常低的溶解度，使其下层的金属得到保护。非氧化型无机化合物如磷酸盐类，可以以多种形式使用。特别是磷酸锌，既可作为钢铁的处理剂，也可作为颜料用于涂料。其保护机理是通过γ-Fe2O3的保护膜。这个γ-Fe2O3不间断地由溶解氧再生。非氧化型抑制剂的离子不直接参与氧化膜的形成。它们的功能在于解决氧化膜的不连续性。涂膜中缺陷部分的微孔通过阴离子的沉积而得到堵塞。使用磷酸锌作为颜料的涂层，研究证明其在金属表面上有沉积作用。

五、锶钙黄

锶钙黄是一种将钙离子定量掺入铬酸锶晶格中的晶格掺杂颜料。其外观是呈浅柠檬黄色的松软粉末。微溶于水，溶于盐酸、硝酸、乙酸和氨水。耐热性好，达600℃以上。耐光性中等，着色力、遮盖力较低，防锈性能优异。不易燃、无味、有毒。

六、锌铬黄

锌铬黄的化学成分比较复杂，它是碱式铬酸锌与碱金属的铬酸盐形成的复杂化合物，它的两个极端化合物的成分是4ZnO·4CrO3·K2O·3H2O(K2CrO4·3 Zncro4·Zn(OH)2·2H2O)即所谓的锌铬黄；一个是5ZnO·CrO3·4H2O[ZnCrO4·4Zn(OH)2]即所谓的四碱式锌黄，由于CrO3和K2O的含量不同，还可有一系列的中间产物。锌铬黄由于化学成分不尽相同，所形成的颜料在性能上也存在着一些差异。它的颜色和它的防腐性能相互矛盾，CrO3和K2O含量低或不含钾的，颜色呈暗黄色，吸油量高，着色力和遮盖力低，耐光性差，不适宜作为普通的着色颜料，但是作为轻金属防锈效果很好。当Cr03和K2O含量增加时，颜色越来越鲜艳，其它颜料性能也随之改善，着色力、遮盖力增强，吸油量变小，吸湿性及沉淀物水中所占体积减小，耐光性提高。
锌铬黄的密度为3.36~3.46g/cm3，吸油量为28%，颗粒直径为0.5-2um。
四碱式锌黄的密度为3.87~3.07g/cm3，吸油量46%，颗粒直径0.5~2um。
锌黄的热性极差，普通锌黄在100C以下可耐1小时，对于四碱式锌黄只能耐半小时。
锌黄除形成可溶性铬酸根离子而防腐外，它还是一个弱的碱性物质，因此具有中和酸性腐蚀剂的作用，它的密度小，可以改善漆的封闭性能，它与合成树脂的相容性比较好，所含SO42-和Cl-浓度明显低，故能防止漆的起泡。四碱式锌黄用于洗涤底漆更表现出与金属有优异的粘附性，与大多数涂料组分有非常好的结合性能。
锌铬黄在酸和碱中可完全溶解，在水中能部分溶解，普通锌黄在水中的溶解度为1.1g/L；四碱式锌黄为0.02g/L，锌铬颜料在水中的溶解过程就是游离出钾离子、锌离子和铬酸离子的过程，正由于可溶出一部分离子，而使它具有防锈性。由于电化学活性和化学活性，含铬酸盐的颜料还起着还原剂的作用，因此具有防腐蚀的效果，在阴极，存在着6价铬的高氧化电势；在阳极，形成了保护层，从而使金属表面钝化，铬酸锌与钢铁结合生成铬酸铁覆盖在钢铁表面，使钢铁的化学性能变得迟钝，不能产生电化学锈蚀。在防腐蚀的初期，这种铬酸盐的防锈作用特别强。锌铬黄可用于底漆和洗涤底漆上，有效的pH值为7.8；四碱式锌黄为6.6。四碱式锌黄主要与铬酸锶相结合制洗涤底漆。
据资料介绍，锌黄属于致癌物质，因而在使用时为防止被人体吸收，应制成不易飞扬的颜料或浆状颜料，然后配漆，防止粉尘污染。锌黄虽也可作面漆的着色颜料，但大部分用于防锈底漆中，而四碱式锌黄则用于涂刷底漆之前所用的金属处理剂中，即洗涤底漆中。锌黄保护金属的方式是在涂刷锌黄底漆之前，用处理剂对金属表面进行处理，然后再涂刷锌黄底漆。试验证明，表面处理剂以磷酸，使用之前把磷酸乙醇溶液和分散在聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液中的四碱式锌黄分散体混合，然后涂刷在底材上，形成一层洗涤底漆薄膜，紧密地附着在金属表面，然后再涂刷锌黄底漆，上下结合成新的化合物，树脂又交联成膜。洗涤底漆不能代替底漆，只作涂刷底漆前的金属处理剂使用。锌黄的制造是用氧化锌制成水浆后慢慢在搅拌下加入重铬酸钾及盐酸，将制成的锌黄沉淀物水洗，控制氧化物小于0.1%以保证产品用在漆中不发生起泡病态。四碱式锌黄的制造方法，采取把铬酸的水溶液加到氧化锌的水浆中，由于反应中无副产物、故不需要洗涤，经烘干粉碎即为成品。
5ZnO+CrO3+4H2O→4Zn(OH)2·ZnCrO4