(十) 硼酸鹽系列

在硼酸鹽中，已知有鈣鹽、鋇鹽和鋅鹽。偏硼酸鋇的理論化學分子式為［Ba（BO2）2·H2O］，相對分子質量為241.0，密度為3.25~3.35g/cm3，折射率為1.55~1.60，吸油量為30％。未改性的偏硼酸鋇在貯存和運輸中容易吸潮、結塊，與各種樹脂中的相容性以及在漆膜中的牢固性差，需經過改性后才能用作防腐蝕顏料。由無定型水合二氧化硅將偏硼酸鋇進行包覆，可以制得改性偏硼酸鋇。

機理：是基于它具有微溶性和堿性。它的堿性可以中和游離酸，特別是當大氣中二氧化碳進入漆膜時，阻止了鐵表面堿式碳酸鹽的生成；它的微溶性所放出的鋇離子和偏硼酸離子使腐蝕性的陽極反應向相反方向進行，阻止了氫氧根和二價鐵離子的反應；鋇離子可以像鋅離子一樣反應形成金屬皂，降低漆膜的透水性，提高了涂料的防銹能力。另外，改性偏硼酸鋇的抗粉化性也使防銹效果更佳。

硼酸鋅防腐的準確機理還不十分清楚。硼酸鋅屬于活性顏料，在有氧和水存在時，它變得活躍。它的水解產物促進在金屬表面形成均勻完整的鈍化氧化層。另外，硼酸鋅具有較強的緩蝕作用，在合適的條件下，可以中和腐蝕電池中極端的pH值環境，從而打亂了導致腐蝕和失去附著力的陽極和陰極區域的建立。并且還發現，硼酸鋅對涂膜下的孔蝕和均勻腐蝕提供了額外保護。

硼酸鋅在水性和溶劑型涂料中均具有防腐性能。

硼酸鋅（ZB）在防腐領域具有獨特防腐性能和強有力的性價比。通用的硼酸鋅化學分子式為：xZnO·yB2O3·zH2O。ZB在本質上不同于其它幾種硼酸鋅顏料—偏硼酸鋇和硼硅酸鈣，ZB幾乎是中性，在水性漿中pH值為7.1～7.8，而其它幾種硼酸鋅是高堿性的。這使得ZB與各種水性和非水性樹脂均相容。

在許多應用中，含有硼酸鋅的涂料顯示了與含有同等量的鋅或鍶的鉻酸鹽相當或更好的防腐性能。另外，硼酸鋅還能促進涂膜和金屬包括鋼鐵、鋁和銅之間的附著力。

(十一) 離子交換型顏料

離子交換型防銹顏料是一種新型無毒防銹顏料，包括含鈣離子交換硅膠和稀土離子交換硅膠等，其作用機理與上述的防銹顏料截然不同。

機理：當腐蝕性電解質進入涂膜時，即與該防銹顏料接觸，后者就將這種腐蝕性離子截獲在此二氧化硅表面上，并釋出相應的鈣離子和稀土離子而轉到金屬底材上，當此過程繼續進行時，則鈣離子層和稀土離子層就堆積在金屬涂層界面上，從而起著阻隔作用而保護了底材又增強了涂層的附著力。

優點：緩蝕離子按“需”放，能充分有效利用；硅膠在涂層中不溶解，其交換反應以分子水平發生在氧化物載體表面，不影響顏料的形態，可更長時間的保持涂層的完整性。

(十二) 片狀鋅粉

將鋅粉用于配制防腐蝕涂料已有幾十年的歷史，由于其優良的防腐蝕性能，已成為鋼鐵構件防腐蝕領域和車間底漆領域中最常用的防銹底漆之一。目前國內外工程中實際使用的富鋅底漆多用的是球狀鋅粉，但是隨著市場發展，鋅粉逐漸向鱗片狀方向發展。

機理：

①鋅比基體鐵具有更低的電位，可以通過犧牲陽極的陰極電化學保護作用，使鋼鐵基體免遭腐蝕；

②鋅粉在腐蝕介質中發生化學反應，生成一層不溶性Zn(OH)2、堿式氧化鋅、堿式碳酸鋅以及鋅鐵復鹽等，沉積在鋅粉顆粒之間，填塞了顏料之間的空隙，又不導電，從而對涂層起到了封閉的作用；

③片狀鋅粉在涂層中平行于涂膜表面排列，且互相重疊和交錯，大大增加了水和腐蝕介質滲透過涂層的距離，從而提高了涂層的防腐蝕能力。

金曉鴻等研究了片狀鋅粉在環氧富鋅底漆中的應用，發現片狀鋅粉用量可減少到原球狀鋅粉用量的1/3，而不影響其防腐蝕性能，同時與其他片狀防銹顏料，如云母氧化鐵、云母粉等混合配用，可大大減少鋅鹽的生成，制得的富鋅底漆表面平整，與后續涂層配合更好，可減少發生氣泡的傾向。于曉輝等研制了一種鱗片狀鋅基環氧富鋅重防腐涂料，打破了傳統防腐漆只防腐無裝飾的性能，并在金屬表面使用時可帶銹操作，與傳統富鋅底漆相比具有諸多優點：涂料中片狀鋅粉用量僅為球狀鋅粉用量的1/3～1/2，綜合成本降低，具有更強的附著力、防腐蝕性以及良好的施工儲存性能。韓鳳俊等的研究表明片狀鋅粉與球狀鋅粉的防腐性能有所不同，用球狀鋅粉做填料時，一般配比越高，涂層的防腐性能越好，而鱗片狀鋅粉則相反，在配比較低時，涂層發揮了更優異的防腐作用，在其所研制的漆中，涂層中鱗片狀鋅粉填料的配比在20%～25%（PVC約30%～35%）時，涂層的綜合性能較好，防腐性能最佳。

Adréa Kalendová研究了鋅粉的尺寸和形狀對防腐蝕涂料性能的影響，研究發現鋅片尺寸越小，涂料防腐蝕性能越好，在環氧酯樹脂涂料中，片狀鋅粉在體積含量20％時具有最佳的防腐蝕效果，其研究結果與韓鳳俊等一致。