為減少金屬在使用中的腐蝕，涂覆有機(jī)涂層是效果顯著、簡單方便且成本低廉的方法，而有機(jī)涂層和金屬間的附著力是涂層發(fā)揮其保護(hù)作用的前提和關(guān)鍵所在。然而在涂層施工前，金屬表面往往已經(jīng)在外部環(huán)境侵蝕離子作用下發(fā)生腐蝕生銹，為消除銹層對涂層附著力和保護(hù)性的影響，延長涂層對金屬的保護(hù)時間，在涂覆有機(jī)涂層之前就需要對金屬表面進(jìn)行徹底的除銹處理。金屬的除銹方法包括手工除銹、機(jī)械除銹、化學(xué)法除銹等[1]，以上各種除銹方法都有一定的應(yīng)用局限性。因此，如果有一種處理方式能夠不用進(jìn)行表面除銹處理就能進(jìn)行涂層的施工，不但能節(jié)省涂層涂裝時間，提高效率，還能節(jié)約成本，減少環(huán)境污染和對人體的傷害。

2 帶銹處理的種類

帶銹處理技術(shù)是選擇能將銹層穩(wěn)定、鈍化或轉(zhuǎn)化的化合物，使得活潑的銹層變?yōu)榉€(wěn)定的物質(zhì)，達(dá)到對金屬表面除銹和保護(hù)的雙重目的。現(xiàn)在廣泛研究的帶銹處理技術(shù)包括三種類型：滲透型、鈍化型和轉(zhuǎn)化型[2]。

2.1 滲透型

滲透型帶銹處理技術(shù)是利用對銹層滲透、潤濕作用強(qiáng)的涂層將疏松的銹層物理包覆起來，一般與銹層不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只是將活潑的銹層與外界侵蝕性環(huán)境隔離開來，防止金屬的進(jìn)一步腐蝕。同時也利用涂層的防護(hù)作用保護(hù)金屬。

2.2 穩(wěn)定型

穩(wěn)定型帶銹處理技術(shù)的主要組成部分為穩(wěn)銹劑，它產(chǎn)生的絡(luò)合陰離子能夠與活潑的銹層反應(yīng)形成難溶的雜多酸化合物，這種雜多酸化合物是惰性的從而達(dá)到穩(wěn)定銹層的目的。穩(wěn)銹劑的種類很多，包括無機(jī)的鐵酸鹽、磷酸鹽、鉻酸鹽以及有機(jī)氮堿化合物等[3]。

無機(jī)穩(wěn)銹劑是受到銹層中組織致密、穩(wěn)定并具有一定保護(hù)作用的四氧化三鐵（Fe3O4）的晶體結(jié)構(gòu)啟發(fā)，通過加入二價和三價的離子促使銹層中的活潑成分形成類似于Fe3O4的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定物質(zhì)（如氫氧化鋅與活潑的γ-FOOH反應(yīng)，式（1-1）。

穩(wěn)定型處理對金屬表面的銹蝕程度要求不嚴(yán)，但是穩(wěn)定劑對銹層轉(zhuǎn)化程度低，且穩(wěn)定銹層需要很長時間，因此在使用后仍有腐蝕生銹的可能。

2.3 轉(zhuǎn)化型

轉(zhuǎn)化型帶銹處理又叫做反應(yīng)型帶銹處理，它是通過銹轉(zhuǎn)化劑與活潑的銹層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成轉(zhuǎn)化膜，此轉(zhuǎn)化膜對金屬基體有一定保護(hù)作用，其成分為金屬螯合物或絡(luò)合物。目前，轉(zhuǎn)化型帶銹處理的主要方式是將銹轉(zhuǎn)化劑加入與一些成膜物質(zhì)相結(jié)合制成轉(zhuǎn)化型帶銹涂料，這種涂料絕大多數(shù)情況下當(dāng)作底漆使用。

3 轉(zhuǎn)化劑作用機(jī)理

在帶銹處理中，最重要的組成部分就是銹轉(zhuǎn)化劑，經(jīng)過許多研究者的研究發(fā)現(xiàn)能夠?qū)︿P層有較好轉(zhuǎn)化作用的銹轉(zhuǎn)化劑主要包括亞鐵氰酸、磷酸以及單寧酸等。

單寧酸是一種大分子化合物，其典型的結(jié)構(gòu)如圖1所示。單寧酸中含有大量羥基和酯基基團(tuán)，研究表明正是通過鄰羥基基團(tuán)與銹層作用形成藍(lán)色的單寧酸鐵金屬螯合物，其形成過程如圖2[4]。由于單寧酸有很多鄰羥基基團(tuán)，可以與大量鐵離子反應(yīng)，而鐵離子也可以與幾個不同的單寧酸分子反應(yīng)，如此交錯的反應(yīng)形成致密的單寧酸鐵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。此致密的螯合物沉積在金屬表面上形成保護(hù)層，呈現(xiàn)出很好的耐蝕性。

單寧酸處理表現(xiàn)出優(yōu)異的耐蝕性的原因兩方面：一是形成了致密的單寧酸轉(zhuǎn)化膜，二是反應(yīng)使得原來疏松多孔的銹層也變得致密，可以有效阻止外界侵蝕性離子的滲透，提高了整體的保護(hù)性。

4 存在問題

目前，帶銹處理技術(shù)只能在表面銹層厚度為30μm～40μm的鋼鐵表面進(jìn)行，超過這個厚度，帶銹處理技術(shù)起不到提高附著力的作用，因此，亟需開發(fā)性能優(yōu)異的轉(zhuǎn)化劑及帶銹處理技術(shù)。