李忠亮上海暄洋化工材料科技有限公司
一、锌是最合适的钢铁防腐蚀材料
二、在防腐蚀领域的锌制品
化学工程师用了很多办法将锌应用于钢铁的防腐蚀。
锌锭
船舶，钢制的船舶是巡游在大海上的，海水很容易腐蚀掉暴露在水里或者空气里的钢铁制品，所以化学师在船上装了个大锌锭，用导线将其和钢制船体连接，在钢铁遇到腐蚀的时候，锌就输送电子保护船上的钢材。锌自我牺牲消耗到一定程度，则需更换一块锌锭达到保护钢铁制品的目的。除船舶外，海上结构比如海上风电塔筒也都有用锌锭来进行电化学保护的。没有用锌锭的也可以用直流电对海上的钢结构进行保护。
电镀锌是将表面处理好的钢材放到镀锌用的药水中，通过电流，药水中锌离子被还原为锌，均匀的、薄薄的涂在钢板上，钢材或构件所有角落都是非常的均匀，不会被遗漏；所有的涂层厚度都是一致的，外观银色平整或有花纹，非常漂亮。电镀锌工艺的缺点是其酸洗、钝化等环节都产生危废和三废化学品，环境危害极大。没有环保处理能力和没有化学危废品处理能力的小厂都被关停。政府只在实力雄厚的钢厂保留现代化先进的生产线，用于冷轧钢板、轻钢结构线材板材构件的镀锌生产。
图1：电镀锌钢卷
图2：汽车电泳涂装线
热浸锌
热浸锌是将表面处理到清洁的钢材放到熔化的锌水里面形成几十微米以上的热浸锌层。热浸锌涂层最外层是钝化的锌层，锌层往里是锌铁合金和渗锌铁层，热浸锌的防腐年限非常长，可以达到50年以上，可应用于电力铁塔等行业。热浸锌的表面锌灰色，或有局部的不均匀，其工艺缺点主要还是浸锌锌槽车间的污染和钝化工艺的产生的危险化学品危害较大。国家对热浸锌工艺实行总量控制，一般限定某地的热浸锌工厂数量。
图3：热浸锌生产现场
图4：热浸锌电力铁塔
热喷锌
图5：热喷锌现场作业
图6：热喷锌锌丝
含锌涂层
图7：锌的应用示意图
图8：水性无机富锌底漆
图9：高强螺栓连接面专用水性无机富锌
图10：水性无机硅酸锌车间底漆
图11：达克罗涂层
图12：替代达克罗特种锌
图13：冷喷锌涂层
图14：水性冷喷锌涂层
三、含锌涂层的几个特点
锌的种类
锌含量
施工方式
含锌涂层都是用作底漆，可使用高压无气喷涂、辊涂、刷涂、有气喷涂。含锌涂层一般固含量较高，喷嘴口径选择以稍大为宜。车间底漆是流水线自动化喷涂作业，要求薄涂和快干。
固化方式
表面处理
耐人工老化
施工性能
环氧富锌涂料是施工队伍最喜欢的涂料，施工容易方便，容忍性好，水性无机富锌涂层就需要表面处理做到Sa2？(GB/T8923.1-2011)，稍微严格了一点。所有的含锌涂层施工前都需要将钢材的不牢固的氧化皮打掉，否则再好的涂层都会因为残留氧化皮在变松散、膨胀的过程中附着力下降，脱落；水性无机富锌涂层的施工操作规范已经与环氧富锌涂层相近；水性无机硅酸锌车间底漆的流水线施工性能已经达到或超过了溶剂型无机硅酸锌车间底漆；水性涂料施工性能的提升对环保来说是非常好的消息。环氧富锌涂料的附着力非常好，可达到20兆帕，水性无机富锌涂料可达到8兆帕，水性冷喷锌可达到8兆帕，溶剂型无机硅酸锌类涂层可达到4兆帕以上，溶剂型冷喷锌可达到3兆帕以上，无机硅酸锌类产品在完全固化的过程中会进一步和钢铁底材反应，附着力在有所上升。
抗滑移系数
VOC含量
四、总结
锌以温和的脾气和执着的牺牲精神完美的承担着保护钢铁的任务，保障建筑、桥梁、船舶、汽车、装备、电力等人们生活的方方面面。伟大的化学师面对不同的用途将锌以最方便、最经济、最高效、最环保的方式进入生产流程，制成不同类型的产品；目前锌产能大部分都用在防腐蚀领域，至于葡萄糖酸锌等营养品耗用的锌，根本无法和防腐蚀应用的耗量相比。