保護基體不受腐蝕是大多數(shù)抗腐蝕涂層的首要目的。由于有機涂料存在耐溫性、耐候性較差等局限性,磷酸鹽無機涂料作為無機涂料領(lǐng)域中重要的組成部分,受到廣泛關(guān)注。磷酸鹽類無機涂料無色、無味,具有優(yōu)異的耐高溫性能(耐熱溫度高達1300~1600 ℃)和防腐性能,可代替有機化合物,作為耐燒蝕材料的基體;同時,耐水性較好,粘接強度高,具有較好的金屬附著力,并且具有成本低廉、污染少、不燃不爆等優(yōu)點。
但磷酸鹽無機涂料也存在一些局限性,例如其固化溫度較高,一般需要300℃以上高溫來進行烘烤完成涂層固化,嚴(yán)重限制了它的應(yīng)用范圍,降低磷酸鹽無機涂料的固化溫度以降低能耗,是其拓展應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)難題。
在硅溶膠中,SiO2表面含有大量的水和羥基等活性基團,可以與磷酸鹽通過活性羥基基團交聯(lián),促進涂料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成。硅溶膠可以常溫固化,在涂料中優(yōu)先形核,這對于降低磷酸鹽無機涂料的固化溫度是一個很好的選擇。選擇合適添加量的硅溶膠,可以降低磷酸無機涂料的固化溫度,且可以增強涂層腐蝕前期的抗腐蝕能力。有研究顯示,添加4.5%硅溶膠的磷酸鹽鋁粉涂料可以使涂料的吸熱峰和放熱峰往低溫方向移動,同時使涂料吸熱峰量減小,從而可以降低磷酸鹽涂料的固化溫度,使涂層在180℃固化完全;添加4.5%硅溶膠的磷酸鹽無機涂層可以長期保持涂層的連續(xù)性和完整性,可提高涂層腐蝕初期的阻抗模值;但添加量過多,反而會因為產(chǎn)生過多的體積差,使涂層開裂,嚴(yán)重影響涂層的防腐性能。