加拿大科学家研发出金属用可持续涂层体系

近日，北美安大略圣凯瑟琳斯--布鲁克大学的一个化学老师和安大略伯灵顿的一家化学品公司就一项绿色涂层体系申请了专利，该涂层用于金属防腐。有机化学教师Paul Zelisko先生和Vanchem功能化学品公司将其研发的绿色涂层防腐技术命名为Greencoat，它是用硅而非重金属将涂层固定在金属表面和颜料表面。

Zelisko说：“总而言之，这是一种水性涂层，里面含有活性砂，如果材料被冲走或渗漏，流到环境中的也仅是水和砂而已。”钢板或其他金属板需要用一种物质做预处理，防止被铁锈和盐等腐蚀。这种物质必须不仅能够粘住金属也需要能够粘住板材上的涂层上部的任一种油漆颜料。但问题是金属是无机的，但用到金属上的油漆却是有机的。

传统涂层系统使用重金属，如磷酸锌、磷酸铁或铬，来将有机和无机物质粘到一起。磷酸物质进到环境中，会造成严重的湖泊、河流赤潮，危害水生植物和动物的生命安全。加工过程中用到的溶剂也会对环境造成污染和破坏。

与传统涂层不同，Zelisko先生和Vanchem的绿色涂层工艺分两步：首先，在金属上涂上涂层基层。水与二氧化硅混合后涂装金属上，这让金属可与化学品接触，这也是对金属进行的清洁，同时也将二氧化硅滞留在了金属表层。这层涂层不仅起到了保护作用，也是为第二层涂覆打底之用，能够与油漆更好的粘合。第二层有聚硅酸盐，基础物质也是二氧化硅。二氧化硅改性后可粘附在金属及油漆上。

将处理过的金属板放到盐雾室中，细细的盐雾持续喷到金属上，直到金属开始出现腐蚀现象。新涂层检测时长为1,800到3,000小时不等，几乎是行业检测标准时长的3倍，Zelisko先生解释称。

McLeod表示这种绿色涂层的价格最初也许高于磷酸锌涂层，但若将企业使用非绿色涂层在环保处理方面的投入、维护成本以及其他成本计算在内，从长远来看，企业使用我们的绿色涂层其实节省更多。

感谢安大略卓越中心通过它的OCE合作研究项目对本研究提供的支持。

2016年8月2日，Greencoat硅烷基预处理涂层工艺在美国获得了专利权许可，加拿大和欧洲的专利申请仍在进行中。