環氧富鋅底漆是大型鋼鐵結構方面最重要的、使用最廣泛的重防腐涂料之一，尤其在船舶和海洋工程防腐領域中，為了保證對鋼鐵的長效防腐，采用提高鋅粉的含量和加大涂膜厚度的方式來延長保護期限，這會增加鋼結構的無效載重并可能帶來環境影響。
環氧富鋅底漆的防腐蝕作用主要依靠鋅粉起到陰極保護作用，鋅粉在富鋅底漆干膜中的含量有時高達60～85%，其中將近40%的鋅粉未起到陰極保護作用，而鋅的價格昂貴，造成了極大的成本浪費。
成本優勢
1. 空心玻璃微珠在環氧富鋅底漆中應用的成本優勢
由于鋅粉在環氧富鋅底漆中用量大且價格高，因此目前在環氧富鋅底漆中，除了鋅粉作為功能性填料外，還使用價格相對較低的磷鐵粉和鈦鐵粉等輔助防銹顏料，用來降低涂料成本。空心玻璃微球是一種中空薄壁圓球形的粉體填料，成分為硼硅酸鹽玻璃，惰性的玻璃材質不和其它成分發生化學反應。空心玻璃微球為正球體，同體積條件下具有最小的吸油量，有助于提高涂料的體積固含量和臨界顏填料體積含量(CPVC)。從成本角度看，每千克鋅粉(密度為7.14 g/cm3)的價格約為30元/kg，每千克磷鐵粉(密度為6.8 g/cm3)的價格約為6元/kg，每千克空心玻璃微球(密度為0.38 g/cm3) 的價格約為35元/kg。單位體積的成本之比，鋅粉∶磷鐵粉∶空心玻璃微球=(30×7.14)∶(6×6.8)∶(35×0.38)=214∶41∶13。可見幾種材料中，空心玻璃微球的單位體積成本最低，僅為鋅粉的十幾分之一。
空心玻璃微珠在富鋅底漆中體積固含量對比：
注：HL20、HL38為圣萊特空心玻璃微珠型號，密度分別為0.20 g/cm3和0.38 g/cm3。
助分散/防沉降
2. 空心玻璃微珠在環氧富鋅底漆中的助分散和防沉降作用
空心玻璃微珠的體積效應有助于提高鋅粉的分散，同時由于其球體結構類似于滾珠軸承，可以提高涂料的流動性。對于環氧富鋅底漆這一類的高密度涂料，輔以觸變防沉劑，在環氧富鋅底漆中可以防止鋅粉和其他導電類填料的沉降，提高鋅粉的作用效率。
抗滲透
3. 空心玻璃微珠在環氧富鋅漆中抗滲透作用空心玻璃微珠粒徑分布較寬，比片狀云鐵粉堆積更為緊密，在環氧富鋅漆中間漆中使用，可減少涂層中空隙率，減緩水汽和氧氣的滲透速度，有效阻斷原電池效應，無法產生電解質，減緩鋼鐵銹蝕速度，獲得良好穩定的長期保護，抗滲透示意圖如圖1所示。
空心玻璃微珠微米級粒徑，高抗壓強度，可防止涂層的塌陷，提高涂層干膜厚度。數據顯示，400μm的涂層厚度，能夠對鋼材提供超越其他填料平均抗滲透水平的保護。
圖1 空心玻璃微珠的抗滲透示意圖
抗龜裂
4. 空心玻璃微珠在環氧富鋅底漆中阻止裂紋擴展的作用
空心玻璃微珠正球體的各向同性，防止漆膜由于應力不一致而產生的翹曲和收縮，提高漆膜抗龜裂能力和阻止漆膜微裂紋的擴展(如圖2所示)，從而提高漆膜的抗水滲透性。空心玻璃微珠的空心球體，受到沖擊時會吸收能量，提高涂膜的抗沖擊性能，減少涂膜開裂和收縮。空心玻璃微珠的內部是稀薄的氣體，導熱系數低，可以阻隔熱量傳遞到鋼結構上，減少因鋼結構熱脹冷縮對涂膜產生的破壞，同時也保護鋼鐵基材經受急熱和急冷沖擊而產生的疲勞，延長使用壽命。
自修復
5. 空心玻璃微珠在環氧富鋅底漆自修復中的作用
空心玻璃微珠在漆膜的屏蔽功能中也起到重要作用，通過圖2可以觀察到不溶性的腐蝕產物(氯化物，氧化物)會沉積在空心玻璃微珠的表面，填補漆膜裂紋，起到裂紋自愈合的作用，從而防止腐蝕產物接觸到鋼鐵基體。
圖3 微珠表面元素分析
(引用期刊Materials Performance，2015年第54卷11期16-18頁)
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