Репортаж от Wedoany，Исследование Датского технического университета (Technical University of Denmark) сравнило влияние морфологии частиц цинка на антикоррозионные свойства цинконаполненных эпоксидных покрытий и показало, что многоугольные угловатые частицы цинка, полученные в результате термической обработки, могут значительно продлить время катодной защиты и уменьшить распространение коррозии. Цинконаполненные покрытия широко используются для тяжелой антикоррозионной защиты стали, и их эффективность зависит от электрической связи между частицами цинка и подложкой, а также от электрохимической активности самого цинка. Исследователи сравнили покрытия, приготовленные из коммерческого сферического цинка (ZRC-CB) и термически обработанного цинка (T-ZRC-CB), причем последний был синтезирован путем контролируемого плавления и перекристаллизации при 450 °C с последующим медленным охлаждением со скоростью 2 °C/мин.

Обе рецептуры содержали одинаковое количество цинка и технического углерода. Частицы цинка, полученные в результате термической обработки, имели многоугольную и шестиугольную геометрию с более выраженными ребрами и углами, что контрастировало с гладкими сферическими частицами коммерческого эталона. Рентгеноструктурный анализ (XRD) показал, что обработанный цинк обнажил более высокую долю электрохимически активных кристаллографических плоскостей, особенно плоскостей (100), (101), (110) и (102), которые обладают более высокой поверхностной энергией и более низкой энергией растворения по сравнению с более стабильной плоскостью (002).

Измерения потенциала разомкнутой цепи (OCP) показали, что покрытие T-ZRC-CB достигало порога катодной защиты сразу после погружения и поддерживало катодную защиту почти 70 дней, что значительно дольше, чем 10 дней для эталонного покрытия ZRC-CB. Оценка распространения коррозии после 30-дневного воздействия соляного тумана в соответствии с ISO 9227:2022 дополнительно подтвердила улучшенные защитные свойства: покрытие T-ZRC-CB показало распространение коррозии всего 1,3 мм по сравнению с 2,6 мм для эталона. Электрохимическая импедансная спектроскопия (EIS) подтвердила эти результаты, показав более раннее повышение импеданса покрытия T-ZRC-CB, что объясняется более быстрым растворением цинка и быстрым образованием изолирующих продуктов коррозии, которые запечатывают поры и усиливают барьерные свойства. Испытания на адгезию в соответствии с ASTM D3359 и EN ISO 4624:2023 подтвердили отличную адгезию обоих покрытий к пескоструйной стальной подложке, при этом прочность на отрыв T-ZRC-CB достигла примерно 10,2 МПа.

Улучшение характеристик объясняется двумя взаимодополняющими механизмами. Во-первых, большее обнажение электрохимически активных кристаллографических плоскостей способствует более быстрому и эффективному жертвенному растворению цинка. Во-вторых, угловатая геометрия обработанных частиц создает множественные точки контакта между частицами цинка, а также с сетью технического углерода, что улучшает электрическую связь по сравнению с типичным одноточечным контактом сферических частиц. Примечательно, что добавление технического углерода перед термической обработкой предотвращает чрезмерное слияние частиц, сохраняя распределение частиц по размерам, подходящее для рецептуры покрытия (D50 = 6 мкм). Эти результаты открывают практический путь для усиления долгосрочной коррозионной защиты цинконаполненных эпоксидных покрытий без изменения состава пигмента.

Источник: Aminian, A. и др., Влияние морфологии частиц цинка на коррозионно-защитные свойства цинконаполненных эпоксидных покрытий. «Progress in Organic Coatings» (2026). https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2026.110194