封孔剂

　　当涂层面临腐蚀及氧化(有时处于高温)环境时，封孔是涂层设计必需要考虑的一项内容。封孔剂主要种类：空气干燥型甘油酯树脂封孔剂、空气干燥型酚醛树脂、铝乙烯树脂封孔剂、钝化铬酸锌、烘烤型的酚醛树脂封孔剂、沥青基铝浆封孔剂、硅铝树脂封孔剂。

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封孔剂

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当涂层面临腐蚀及氧化(有时处于高温)环境时，封孔是涂层设计必需要考虑的一项内容。
任何一种热喷涂方法，尤其是燃气一氧焰喷涂(即火焰喷涂)所沉积的涂层，都是一种有孔结构。总体而言，涂层孔隙度范围相当大。燃气一氧焰喷涂层有时高达15%以上，而高速氧一燃气喷涂(HVOF)层则在1%以下。在实际应用中，有孔结构有时是有利的。涂层孔隙有助于贮油，促进润滑，减少磨损；在某些特殊应用中，利用热喷涂制取多孔材料，用于热交换装置或其它元件。然而，在更多的情况下，涂层的孔隙是不希望的。当涂层暴露于大气、蒸汽、工业气氛、化学活性物质、腐蚀气体及高温环境中，孔隙引入腐蚀元素，使涂层与基体发生化学或电化学侵蚀，导致涂层失效，在这种情况下，必须对涂层进行封孔。
作为热喷涂的一种后处理工序，封孔作业的主要内容是封孔剂的选择和施工方法。如果某些工件喷涂后还需要车削或磨削时，封孔应在此之前实施，以防涂层孔隙污染，保证更好、更干净的磨削光洁度。当喷涂陶瓷涂层用于绝缘的情况下，封孔能维持涂层的介电常数。否则，涂层孔隙将会吸湿或遭污染，形成涂层中不希望的导电通道。此外，对于泵或液压机等设备，封孔还防止液体和压力的密封泄漏。

封孔剂主要种类及性能
世界上首家向市场推出系列化封孔剂产品是美国METCO公司(现SULZER METCO)，其封孔剂系列已有相当规模，并成功使用多年。我国尚未形成系列化、规模化的封孔剂产品。由于涂层封孔是热喷涂技术中的重要一环，这项工作急待开发与推动。参照国外相关产品，将重要的几种封孔剂介绍如下：
1．空气干燥型甘油酯树脂
特性：树脂含量高达95%，渗透与填孔能力很高，封孔后可直接加工，机加工性能明显改善。
工作温度：连续工作145°C。
封孔剂用量：11．6m2/升/0．6mm
施工方法：浸、刷或喷均可。常温操作，涂层表面要干燥、清洁。根据需要，实施第一道后，经15分钟，可再实施第二道。
固化程序：常温下空气干燥，需经一周方能完全固化；若在145°C下烘烤，1小时可固化。
典型应用：工作环境为稀酸、溶剂、油类和盐水等弱腐蚀介质，温度不超过145°C。
2．空气干燥型酚醛树脂
特性：是一种改性的空气干燥型酚醛漆。适用于金属和陶瓷涂层，润湿性好，粘结性强，化学稳定性好，有较强的耐腐蚀性和抗冲击性。在很多有机物中保持稳定。
工作温度：连续工作145～205°C，间断工作205～260°C
封孔剂用量：7.4～8.0m2/L。
施工方法：刷或喷均可。喷涂时要用甲酮、芳香烃和无水乙醇作稀释剂进行稀释，用量为1/2～1/3。
固化程序：空气干燥30～60分钟，但完全固化需1～10小时，取决于封孔剂厚度。若在135摄氏度左右温度下烘烤，只需15～30分钟。
典型应用：适用于热水、盐雾、酸、油、汽油和油脂等工作环境，对高压工作状态适应性强。
3．铝乙烯树脂
特性：是一种抗腐蚀性的、空气干燥型含铝乙烯共聚物，常用于锌与铝的面漆，而与其相对的底漆是钝化铬酸锌浆料。
封孔剂用量：5.5m2/L。
工作温度：不超过80°C。
施工方法：加压喷涂或涂刷。
固化程序：干燥30分钟，稀释剂为二甲苯或甲酮。
4．钝化铬酸锌
特性：是针对铝乙烯树脂面漆用的底漆。空气干燥型，因其能生成多孔膜，对面层封孔剂提供强粘结作用。主要成分是铬酸锌。
封孔剂用量：6.0～7.4m2/L。
典型应用：作为底漆与铝乙烯树脂面漆配合使用，对处于工业大气、盐雾气氛和非饮用水等介质中钢铁结构或设备的铝锌涂层提供封孔保护。
5．烘烤型的酚醛树脂
特性：用于金属和陶瓷涂层的封孔，是一种烘烤型的合成酚醛料浆。就保护性能来说，烘烤型要高于空气干燥型。在很多有机物介质中都保持良好的化学稳定性(但不耐碱)，耐热性好。主要成分是酚醛及芳香经。
工作温度：连续工作可达145～205°C，间断工作为205～260°C。
封孔剂用量：4.6m2/L。
施工方法：刷与喷均可。喷涂时用25%的异丙醇进行稀释。对单道涂层在230℃烘10分钟或205°C烘20分钟；对多道涂层，底层在145°C烘10分钟，面层190°C烘60分钟。
典型应用：与干燥型酚醛树脂相同，适用于沸水、盐雾、酸、油、汽油和油脂等介质。
6．沥青基铝浆
特性：是一种高熔点、含沥青的漆料，主要成分是片状铝粉、沥青煤焦油及相应溶剂。
封孔剂用量：4.9～7.4m2/L。
工作温度：870～980°C。
施工方法：喷或刷均可。喷涂时用矿物醇稀释，以二道为宜。
典型应用：当基体是钢铁、镍或镍铬合金，涂层是铝，而且处于高温氧化、高温含硫气体腐蚀的环境下，这种封孔剂为首选者。
7．硅铝树脂
特性：是一种空气干燥型的含片状铝粉的硅树脂，在抗氧化气氛中较为耐高温的封孔剂。
封孔剂用量：3.6m2/L。
工作温度：480°C。
施工方法：刷或喷，每道厚度0.018 - 0.02mm。刷涂不用稀释，喷涂时则需用乙醇、芳香经与甲酮冲释，稀释剂用量为1/3。
8．空气干燥型硅树脂
特性：为双组份的硅树脂，推荐用于中等腐蚀或在205°C以下的温度并长期暴露于空气中的环境中，耐稀酸、碱、油类、液流、水和盐水等介质的腐蚀。固体含量为25%。
封孔剂用量：5.0 - 11.6m2/L(与涂层孔隙度有关)。
工作温度：长期工作温度为205°C。
施工方法：双组份，可用喷涂法或浸泡法，在室温下空气干燥约1小时，但充分固化需3天，在145°C烘2小时可加速固化。
9．烘烤型聚酰亚胺树脂
特性：属于烘烤型聚酰亚胺树脂，用于较弱或中等程度的腐蚀环境。固体含量高达30%，粘度低、渗透性好、成膜坚固。对水、溶剂、有机物、无机油类、燃料、液流和稀酸等介质十分稳定。
封孔剂用量：5.3 - 9.5m2/L/0.6mm。
工作温度：长期工作温度260°C。
施工方法：可浸泡、喷涂或刷抹。在室温中操作，直到涂层表面不吸收为止，15分钟之后，
再封一次。室温固化时间8小时，180°C则需2小时。
典型应用：适用于石化系统及造纸工业中的输送泵类，具有耐腐蚀性及耐磨性。这些泵在苏打灰浆、氢氧化钙、氢氧化镁和氢氧化钠等碱性料液中运转。
10．微晶石腊
特性：是一种隋性的、石油基微晶石腊，对涂层提供封孔和润滑。在淡水、海水和几乎所有的酸与碱中都保持稳定，但不耐溶剂及经类物质的腐蚀，特别适用于高压润滑环境。在不能施加润滑剂的情况下，它能提供有效的“干润滑”。
封孔剂用量：10m2/kg。
工作温度：不超过80°C。
施工方法：将工件预热到95°C之后，在表面直接涂抹。
典型应用：通常用来对轴类或其它工件封孔，以确保车削或磨削清整，防止砂粒进入孔隙，同时又具有良好的抗腐能力。

封孔剂的性能要求
封孔剂的种类较多，为了达到良好的封孔效果，封孔剂必须满足下列要求：
1．有足够的渗透性
因为孔隙弯曲又细小，没有足够高的渗透性，难以充填到必需程度。
2．耐化学溶剂的作用
因为涂层本身就处于某种化学和溶剂的腐蚀介质中，封孔剂若不能经受这些介质的侵蚀，封孔即告无效。
3．能经受一定的机械作用
即封孔剂不因机械作用而脱落或碎裂。
4．在工作温度下性能稳定
即封孔剂不能在操作温度下发生溶化、蒸发或分解等物理变化。
5．不能与涂层或基体发生化学反应
在工作环境下与涂层和基体保持化学稳定性。
6．不降低涂层或基体金属的性能。
7．当涂层用于食品行业时，对食物无毒。
8．施工时，保证安全。

马丽散封孔剂