中国报告大厅网讯，20世纪50至70年代，我国逐步构建起独立且完整的社会主义工业体系，大量工业设施随之建成;1978年改革开放后，现代工业加速发展，但受经济体制转型、产业升级、城市土地功能置换等因素影响，部分大型工业企业面临重组、外迁等情况，旧厂房、旧设备等工业遗存逐渐被边缘化。这些工业遗存承载着城市工业化历史与文化，是文化遗产的重要组成部分，其保护与再利用已成为重要研究方向。其中，钢结构建筑与设备长期处于工业生产环境，受腐蚀物质侵蚀，原有防锈漆行业失效，表面锈蚀严重，不仅威胁结构安全，还削弱了其经济与文化价值。在此背景下，筛选适用于工业遗存钢结构的高效防锈漆，成为工业遗址保护的关键课题。以下是2025年防锈漆行业技术分析。
某位于浙江省衢州市的电石工业遗址，于2017年1月被列为第七批省级文物保护单位，遗址内保留 2 套完整生产流程线，包括 1 台 21000kV・A 内燃式电石炉(1 号电石炉)、1 台 25500kV・A 密闭电石炉(2 号电石炉)、2 台立式石灰窑、2 台余热锅炉，以及电石冷却棚、仓库、焦炭棚等大型厂房，建筑面积达 33300m²。受自然条件与周边工业生产环境影响，遗址内部分钢结构建筑和设备出现严重腐蚀：1 号与 2 号电石炉配套余热锅炉塔架的主体梁柱，因靠近余热锅炉受高温和尾气影响，外表面防锈漆脱落、构件锈蚀，楼梯、通道、栏杆等构件因磕碰易在锈蚀后断裂脱位;石灰窑西北侧烟囱因环境高温潮湿，防锈漆易起泡脱落，进而加速钢构件锈蚀。且所有建筑、设备在停工后长期未维护，锈蚀情况持续加重，亟需通过合适的防锈漆进行保护修缮。
结合建筑钢结构防腐蚀技术规程及相关实践，筛选出环氧富锌防锈漆、红丹防锈漆、石墨烯富锌防锈漆三类防锈底漆及其配套中间漆、面漆开展测试。其中，环氧富锌防锈漆以环氧树脂、锌粉、增稠剂、填料、助剂、溶剂为主要原料，具有自然干燥快、附着力强、防腐蚀能力强的特点，配套使用环氧云铁中间漆及聚氨酯面漆;红丹防锈漆由红丹(主要成分为 Pb₃O₄)与干性油混合制成，渗透性、润湿性好，漆膜柔软、附着力强但干燥较慢，配套使用银浆磁漆作为面漆;石墨烯富锌防锈漆通过在溶剂型涂料中添加均匀分散的石墨烯粉体制成，借助石墨烯二维片层结构提升防腐性能，配套使用环氧云铁中间漆及聚氨酯面漆。
钢板试件选用与现场钢结构材质最接近的 Q235 钢板，尺寸为 100mm×100mm×3mm，先用水磨砂纸打磨至露出金属光泽，再用乙醇清洗表面杂质并自然晾干。对钢板试件编号并涂刷不同防锈漆：设置空白组(S-1、S-2、S-3)与浸泡对照组(J-1、J-2、J-3)，试验组中 HY-1、HY-2、HY-3 涂刷环氧富锌防锈涂层，HD-1、HD-2、HD-3 涂刷红丹防锈涂层，SMX-1、SMX-2、SMX-3 涂刷石墨烯富锌防锈涂层。所有试验组钢板右上角均留出一块直角边长为 10mm 的等腰直角三角形裸露区域，便于后续电化学测量时导线连接。
依据遗址工业厂区环境监测参数，配制酸性与碱性两种模拟溶液：酸性模拟溶液在 13.6L 去离子水中加入约 0.68g 质量分数为 98% 的浓硫酸，搅拌后用 pH 计检测，最终控制 pH 值为 3;碱性模拟溶液在 13.6L 去离子水中加入 0.544g 氢氧化钠固体粉末和 476g 氯化钠固体粉末，搅拌后用 pH 计检测，最终控制 pH 值为 12，氯化钠溶液质量分数为 3.5%。
所有钢板涂刷防锈漆后，在恒温恒湿环境中干燥 14d 再进行试验，分别浸泡在酸性或碱性溶液中，试验时长为 60d。试验分组具体如下：空白组(S-1、S-2、S-3)无防锈漆且不浸泡溶液;浸泡组中 J-1、J-2 无防锈漆且浸泡酸性溶液，J-3 无防锈漆且浸泡碱性溶液;环氧富锌组(HY-1、HY-2)涂刷环氧富锌防锈漆并浸泡酸性溶液，HY-3 涂刷环氧富锌防锈漆并浸泡碱性溶液;红丹组(HD-1、HD-2)涂刷红丹防锈漆并浸泡酸性溶液，HD-3 涂刷红丹防锈漆并浸泡碱性溶液;石墨烯富锌组(SMX-1、SXM-2)涂刷石墨烯富锌防锈漆并浸泡酸性溶液，SMX-3 涂刷石墨烯富锌防锈漆并浸泡碱性溶液。
检测频率与方法设定：每隔一定时间检测涂层性能及防锈效果，检测前打磨试件右上角裸露区域去除杂质，清水冲洗后用干燥毛巾擦干。试验前、第 30d、第 60d 进行质量损失测量和扫描电镜观测;试验前、第 1d、3d、6d、12d、20d、30d、40d、50d、60d 进行电化学测量，包括腐蚀电位与电化学阻抗谱。
采用精度为 0.01g 的高精度电子天平，在试验前、第 30d、第 60d 对各组钢板质量进行测量，待钢板自然干燥至质量恒定时记录数据。结果显示：空白组钢板在实验室大气环境中质量变化不明显，质量损失均在 0.10g 以内，其中 S-1 初始质量 235.43g，第 60d 质量损失 0.07g;S-2 初始质量 234.18g，第 60d 质量损失 0.09g;S-3 初始质量 224.88g，第 60d 质量损失 0.08g。浸泡组无防锈漆保护，在酸性或碱性环境中腐蚀严重，质量损失均在 1.00g 以上，J-1 初始质量 228.14g，第 60d 质量损失 1.56g;J-2 初始质量 235.06g，第 60d 质量损失 1.28g;J-3 初始质量 228.80g，第 60d 质量损失 1.00g。
试验组质量变化源于防锈漆涂层破坏及钢板局部腐蚀：环氧富锌组在酸性环境中质量损失 0.25g(HY-1 初始质量 242.29g，第 60d 质量损失 0.31g;HY-2 初始质量 240.07g，第 60d 质量损失 0.22g)，碱性环境中质量损失 0.20g(HY-3 初始质量 242.15g，第 60d 质量损失 0.20g);石墨烯富锌组在酸性环境中质量损失 0.14g(SMX-1 初始质量 242.30g，第 60d 质量损失 0.16g;SXM-2 初始质量 240.04g，第 60d 质量损失 0.12g)，碱性环境中质量损失 0.16g(SMX-3 初始质量 239.67g，第 60d 质量损失 0.16g);红丹组质量略有上升，HD-1 初始质量 236.85g，第 60d 质量增加 0.27g;HD-2 初始质量 237.04g，第 60d 质量增加 1.26g;HD-3 初始质量 238.04g，第 60d 质量增加 0.33g，推测因配套银浆磁漆面漆含大量铝粉，其自钝化膜在恶劣环境中破坏，导致反应产物、溶液及杂质进入涂层，造成质量上升。
《2025-2030年中国防锈漆行业市场分析及发展前景预测报告》指出，使用电化学工作站的开路电位测试功能，设置扫描时间 600s、采样间隔 0.1s，取扫描曲线后期稳定数据作为腐蚀电位值。空白组腐蚀电位随试验天数增加逐渐降低，初始腐蚀电位为 - 103mV，试验结束后降至 - 192mV;浸泡组电位降低更严重，酸性环境中最终腐蚀电位达 - 392mV，碱性环境中达 - 361mV。
三类防锈漆涂层试验组腐蚀电位均随浸泡时间增加出现不同程度负移：环氧富锌组在酸性和碱性环境中电位变化最小，最终稳定在相对较高值，酸性环境中为 - 381mV，碱性环境中为 - 378mV，说明其屏蔽作用较好，能有效降低基体材料腐蚀概率;红丹组腐蚀电位负移量较大，酸性环境中最大值达 - 465mV，碱性环境中达 - 460mV;石墨烯富锌组腐蚀电位负移更明显，酸性环境中最大值为 - 529mV，碱性环境中为 - 530mV，表明红丹防锈漆与石墨烯富锌防锈漆在长期保护中难以持续有效阻挡腐蚀。同时，各组在碱性环境中的电位明显低于酸性环境，说明各类防锈漆涂层在碱性环境中更易破坏，进而导致钢板腐蚀。
采用三电极系统(参比电极为甘汞电极、辅助电极为铂网电极、工作电极为待测钢板)，在 10⁻¹~10⁵Hz 频率范围、5mV 测量信号下，测量各组不同试验时刻的电化学阻抗谱并绘制 Nyquist 曲线。试验初期，三类防锈漆涂层的 Nyquist 曲线饱满，电阻均大于 1.0×10⁶(Ω・mm²)，其中红丹组初始电阻为 1.9×10⁶(Ω・mm²)，石墨烯富锌组为 1.8×10⁶(Ω・mm²)，环氧富锌组最大，达 7.0×10⁸(Ω・mm²)，而电阻大于 1.0×10⁸(Ω・mm²)的涂层具有极好的屏蔽作用，防锈效果优良。
随浸泡时间增加，各组涂层电阻均下降：环氧富锌组虽电阻下降，但仍维持较高数量级，第 60d 时电阻值为 2.4×10⁶(Ω・mm²);红丹组下降严重，两种环境中最终电阻均低于 1.0×10⁶(Ω・mm²)，已失去防止基底材料锈蚀的性能;石墨烯富锌组在酸性环境中第 60d 电阻值为 5.9×10⁵(Ω・mm²)，防锈效果相对较好，但在碱性环境中电阻下降迅速，第 3 次测量时已小于 1.0×10⁶(Ω・mm²)，最终仅为 8.1×10⁴(Ω・mm²)。从电阻下降速度看，环氧富锌组抗渗透性、耐久性一般，石墨烯富锌组下降速率缓慢，耐久性能更佳，红丹组抗渗透能力最差。
使用 TM3000 台式扫描电镜(放大 2000 倍)，在试验前、第 30d、第 60d 观测钢板表面防锈漆涂层及基体情况。试验前，空白组与浸泡组钢板表面光洁，无腐蚀痕迹，仅少许位置有细小裂缝;第 30d 时，空白组仅轻微腐蚀，浸泡组出现大面积连续性雪花状腐蚀，环氧富锌组与石墨烯富锌组防锈漆涂层表面完整光洁，红丹组涂层部分损失、厚度明显减小;第 60d 时，空白组腐蚀区域增多，浸泡组腐蚀持续扩散且有大量腐蚀产物剥落，环氧富锌组局部表面粗糙、出现少量杂质与锈蚀产物，红丹组涂层大量损失且局部锈蚀，石墨烯富锌组表面局部破坏、粗糙并伴随锈蚀。
在实验室研究基础上，选取遗址内 3 个露天通风区域开展防锈漆现场试验：1 号电石炉配套余热锅炉塔架靠近地面部分、2 号电石炉配套余热锅炉塔架 2 层正对厂房过道的楼梯位置、石灰窑西北侧烟囱距地面 1m 处。在完成防锈漆涂刷 2 个月后，采用涂层附着力测定仪，依据相关标准测定各类防锈漆涂层的附着力等级，涂层附着力包括涂层与基底金属的附着力及涂层内聚力，二者共同决定防锈漆阻挡外界腐蚀因素的能力。
涂刷 60d 后，各组防锈漆涂层均受轻微影响，附着力测试结果显示：红丹防锈漆涂层效果最不理想，涂层面积损失达 20%，在 1 号电石炉配套余热锅炉塔架区域，切口交叉处涂层脱落，受影响面积 10%，ISO 等级为 2;在 2 号电石炉配套余热锅炉塔架与石灰窑西北侧烟囱区域，切口交叉处及格子内部涂层大量脱落，受影响面积 20%，ISO 等级为 3。环氧富锌防锈漆与石墨烯富锌防锈漆涂层效果较好，面积损失均在 10% 以下：环氧富锌防锈漆涂层附着力最佳，在 3 个试验区域中均仅切口相交处略有破损，受影响面积小于 5%，其中 1 号电石炉配套余热锅炉塔架区域受影响面积 3%，2 号电石炉配套余热锅炉塔架区域 2%，石灰窑西北侧烟囱区域 3%，ISO 等级均为 1;石墨烯富锌防锈漆涂层在 1 号电石炉配套余热锅炉塔架区域受影响面积 8%，ISO 等级 2，在 2 号电石炉配套余热锅炉塔架与石灰窑西北侧烟囱区域受影响面积 5%、3%，ISO 等级均为 1，始终能对基底金属形成有效保护。
本文围绕钢结构工业遗存设备的防锈保护需求，结合实际遗址修缮项目，通过实验室模拟与现场试验，系统分析了环氧富锌防锈漆、红丹防锈漆、石墨烯富锌防锈漆三类防锈漆的适用性。实验室数据显示，环氧富锌防锈漆在腐蚀电位(酸性环境 - 381mV、碱性环境 - 378mV)、涂层电阻(第 60d 仍达 2.4×10⁶Ω・mm²)、表面微观形态保持方面表现最优，石墨烯富锌防锈漆电阻下降速率最慢(酸性环境第 60d 电阻 5.9×10⁵Ω・mm²)，耐久性能突出，红丹防锈漆则在质量变化、电阻下降及微观腐蚀方面表现不佳。现场附着力测试进一步验证，环氧富锌防锈漆涂层面积损失小于 5%，ISO 等级 1，保护效果最稳定。
此次研究提出的防锈漆筛选方法，涵盖质量损失、电化学测试、微观观测及现场附着力检测，可有效评价防锈漆性能，为2025年防锈漆行业在工业遗址保护领域的技术应用提供数据支撑与实践参考。尽管本次仅针对三类防锈漆展开研究，但形成的试验体系与分析逻辑，对后续更多类型防锈漆的性能研究与筛选具有指导意义，也为钢结构工业遗址保护设计中防锈漆的科学选用提供了可靠依据。
更多防锈漆行业研究分析，详见中国报告大厅《防锈漆行业报告汇总》。这里汇聚海量专业资料，深度剖析各行业发展态势与趋势，为您的决策提供坚实依据。
更多详细的行业数据尽在【数据库】，涵盖了宏观数据、产量数据、进出口数据、价格数据及上市公司财务数据等各类型数据内容。
京公网安备 11010502031895号
