1.2.1.2  金属腐蚀的电化学腐蚀原理

实际上，金属的腐蚀是因为构成了金属与介质构成了原电池而发生，这种原电池被称为腐蚀电池。由于存在极性水分作用当金属与电解质溶液相接触时，在它们两者的交界表面会发生一系列的电化学过程，大致可分为三种情况：源[自[优尔^`论`文]网·www.youerw.com/

(1) 当离子-原子与水分子的水分作用小于金属的离子-原子与电子的结合力时，溶液中的一部分阳离子将向金属表面沉积形成金属带正电、溶液带负电的双电子层，也将产生电极电位；

 (2) 当金属的离子-原子与电子的结合力小于离子-原子与水分子的水分作用时，一部分金属电子-原子将从金属表面逸出进入溶液成为水化离子；

(3) 在某些特殊场合下金属的离子-原子可能不向溶液中转移，溶液中阳离子也不会向金属表面沉积，这个时候就会形成无双电子层。在腐蚀学科中把原电池中电极电位较负且释放出电子的电极称为阳极，电极电位较正且接受电子的电极称为阴极。

它们的电化学过程如下：

阳极反应：Me→Me2+ + 2e

阴极反应：2H+ + 2e→H2           (氢化极化反应)

2H2O + O2 + 4e→4OH-     (氧去极化反应)

在溶液中：Me2+ + 2OH-→Me(OH)2

金属的电化学腐蚀机理与上述原电池的电化学过程相同。电化学腐蚀所构成的原电池是为数极多的两极直接接触的微电池—腐蚀电池。它们的电化学腐蚀过程如下：

阳极反应：Fe→Fe2+ + 2e

阴极反应：2H+ + 2e→H2

或在溶液中：Fe2+ + 2OH-→Fe(OH)2

在水与氧的作用下，Fe(OH)2生成水合氧化铁，即铁锈：

2Fe(OH)2 + H2O +1/2O2→Fe2O3.χH2O。

1.2.2  水性防腐蚀涂料的防腐蚀原理

水性金属防腐漆涂在金属表面上固化后形成涂层，通过以下作用来达到防腐蚀的效果。

1.2.2.1  涂膜的屏蔽隔离作用

涂层的屏蔽作用表现在使基体和环境相隔离。根据电化学腐蚀的原理，金属发生腐蚀的原因是在金属界面存在着水、氧、离子等介质，而且存在着离子流通途径。故要求涂层具有防腐蚀的性能就必须要求其具有屏蔽隔绝作用，能阻挡水、氧和离子等从外界环境渗透通过涂层而接触到金属界面。目前常常使用如云母氧化铁、钛白粉等作为颜填料来起到屏蔽作用从而达到防腐蚀的效果。

1.2.2.2  涂膜的缓蚀、钝化作用

涂层中因为含有缓蚀、钝化作用的化学型防锈颜料，能与金属表面发生特定作用，例如钝化磷化作用，从而产生新表面膜层，例如钝化膜、磷化膜。新表面膜层的电极电位较金属为正，使得金属表面部分或者全部避免了变为阳极的可能；同时由于薄膜存在微空，这样就有利于成膜物质的附着，可阻止锈蚀在薄膜破坏的位置向外延展，微量水的存在将会使得颜料从涂层中离解出具有这种缓蚀功能的离子，使得腐蚀电池的1个或2个电极极化，抑制了腐蚀进行[3]。

1.3  水溶性醇酸树脂的干燥机理

醇酸树脂的干燥机理一般都遵循自氧化干燥机理：首先是不饱和双键吸收氧气形成氢过氧化物，然后分解成烷基自由基，通过自由基的聚合增大树脂的相对分子质量最终形成涂膜[4]。醇酸树脂的氧化干燥过程可分为三个阶段，它们的过程描述见表1.3。

表1.3 醇酸树脂的氧化干燥过程

阶段名称 诱导期 引发期 交联期