海洋腐蚀环境分析及涂料选择

海水盐度在雨季＜35‰，旱季＞36，亚热带季风气候海域终年温度较高，在6-8月海水表层温度高达28℃以上，1月和2月海水表层温度保持在25℃左右。高盐度、高水温、高气温都为沿海钢构的防腐带来新的挑战。

而海水腐蚀主要为：富含导电性盐的电化学腐蚀、富含氯离子造成的氯离子腐蚀，通过合适的材料选择，达到防治电化学腐蚀、氯离子腐蚀将是为有效的防腐方法。同时由于该区域紫外线辐照强烈，普通的防腐涂料、普通的面漆耐候性得到考验，如耐候性欠佳则会粉化失去附着，导致其下方的防腐涂层的防腐效果。

氯离子腐蚀机理

CL-对金属腐蚀的影响表现在两个方面：一是降低材质表面钝化膜形成的可能或加速钝化膜的破坏，从而促进局部腐蚀；另一方面使得H2S、CO2在水溶液中的溶解度降低，从而缓解材质的腐蚀。

CL-具有离子半径小、穿透能力强，并且能够被金属表面较强吸附的特点。CL-浓度越高，水溶液的导电性就越强，电解质的电阻就越低，CL-就越容易到达金属表面，加快局部腐蚀的进程；酸性环境中CL-的存在会在金属表面形成氯化物盐层，并替代具有保护性能的FeCO3膜，从而导致高的点蚀率。腐蚀过程中，CLˉ不仅在点蚀坑内富积，而且还会在未产生点蚀坑的区域处富积，这可能是点蚀坑形成的前期过程。它反映出基体铁与腐蚀产物膜的界面处的双电层结构容易优先吸附CLˉ，使得界面处CLˉ浓度升高。在部分区域，CLˉ会积聚成核，导致该区域阳极溶解加速。这样金属基体会被向下深挖腐蚀，形成点蚀坑阳极金属的溶解，会加速CLˉ透过腐蚀产物膜扩散到点蚀坑内，使点蚀坑内的CLˉ浓度进一步增加，这一过程是属于CLˉ的催化机制，当CLˉ浓度超过一定的临界值之后，阳极金属将一直处在活化状态而不会钝化。因此，在CLˉ的催化作用下，点蚀坑会不断扩大、加深。尽管溶液中的Na+含量较高，但是对腐蚀产物分析却未发现Na元素的存在，说明腐蚀产物膜对阳离子向金属方向的扩散具有一定的抑制作用；而阴离子则比较容易的穿过腐蚀产物膜到达基体与膜的界面。这说明腐蚀产物膜具有离子选择性，导致界面处阴离子浓度升高。

CL-对缝隙腐蚀具有催化作用。腐蚀开始时，铁在阳极失去电子。随着反应的不断进行，铁不断的失去电子，缝隙内Fe2+大量的聚积，缝隙外的氧不易进入，迁移性强的CL-即进入缝隙内与Fe2+形成高浓度、高导电的FeCl2，FeCl2水解产生H+，使缝隙内的pH值下降到3～4，从而加剧腐蚀。

由于Cl-的半径小、活性大，因此Cl-常常能从“钝化膜”结构的缺陷处渗透过去，把钢结构表面的金属离子拉出来，与其形成可溶的金属氯化物：Fe +2 Cl- →FeCl2“钝化膜”被击穿处的钢结构表面便成为腐蚀电池的阳极，“钝化膜”未被击穿的钢结构表面便成为腐蚀电池的阴极。这种小阳极、大阴极的腐蚀电池促成“钝化膜”被击穿处的钢结构的小孔腐蚀，简称为“坑蚀”。在Cl-的作用下，腐蚀电池的阳极反应物Fe将会被及时地源源不断地搬离钢结构表面，并被堆积在腐蚀电池阳极区域之外，从而大大加快了钢结构腐蚀进程。由于Cl-在钢结构的“坑蚀”过程中本身不被消耗。会被重复地循环利用。因而钢结构“坑蚀”会不断地进行下去。

通过上述分析可知：氯化物和高湿度空气、强烈的紫外线光照是造成海洋性气候下腐蚀较之内陆剧烈得多的主要原因之一。对于海水环境中的钢结构，免遭锈蚀破坏的基本预防措施是最大限度降低防腐保护层的渗透性，需要防腐油漆具有良好的抗渗透性能。

海边钢结构防护涂料必须具备以下的特性：

1、耐水性 保证良好的屏蔽性以及抵御外界侵蚀的能力。

2、一定的涂层厚度加大海水渗入时的“路程”。

3、耐海水冲刷，耐潮汐区由于潮汐造成的氧浓差腐蚀。

4、耐生物腐蚀性。

5、附着力 涂料须具有很好的渗透性和润湿性来牢牢地附着于钢结构表面。

6、面漆的装饰性除了具有耐各种大气腐蚀和其它性能之外，还须具有很好的装饰性能，色彩要丰富，漆膜要有丰满感，并且保光保色性能要好。

7、干燥时间。

8、良好的可施工性能。