在欧盟，据估计，目前有78.6万名工人接触有毒、致癌的六价铬。1然而，开发有效的、无铬的替代品已被证明是涂料行业以及依赖有效防腐蚀的终端产品行业的一个关键挑战。188BET竞彩

REACH立法已从2017年9月推迟至2019年1月，以缩小当前行业标准与更安全的无铬抑制剂之间的性能差距。在此期间，一种创新的智能产品进入了市场:一种用颠覆性的微储层技术取代有毒化学品的抑制剂，创造出寿命更长的“智能”涂层。

更安全、更智能的腐蚀控制

Hexigone Inhibitors将他们的研究从现有替代品的迭代中转移出来，探索了智能释放车辆，这些车辆可以保留以前与涂料不相容的化学物质。结果得到一种高效的缓蚀剂- Intelli-ion®-在实验室条件下优于六价铬酸盐。

Intelli-ion颜料是一种获得专利的微储层系统，可感知与腐蚀相关的离子活性，并将腐蚀离子隔离到储层中，同时释放高效抑制剂，以保护涂层缺陷或切割边缘。颜料的智能功能允许涂层以更智能的方式保护自己，导致更长的寿命和更长的时间，在最终产品需要维修或更换，从而远远超过市场上的任何竞争对手。

最初的技术是由杰兰特·威廉姆斯教授领导的斯旺西大学腐蚀研究小组的帕特里克·多兹博士开发的。在这一发现之后，Hexigone Inhibitors被合并，并被授予Armourers and Brasiers Venture Prize以及Brian Mercer可行性奖。同时，为了进一步开发抑制剂，英国皇家工程院授予Hexigone企业奖学金，以表彰该公司在工程领域的卓越创新。

“这是一个重大发现，表明英国仍然是推动工业创新的力量。”——Bill Bonfield教授，Armourers and Brasiers Venture Prize评委委员会主席。

通过内部技术加速测试

Hexigone使用了一个扫描开尔文探针(SKP)，这个探针是该团队(与汉密尔顿·麦克默里教授和大卫·沃斯利教授一起)专门制造的，可以在不接触涂层下探测金属的状态。SKP(图1)使得斯旺西大学的研究人员可以在24小时内测试新合成的抑制剂系统的电化学效果，而不是以前的500小时。

帕特里克·多兹博士在斯旺西大学腐蚀和电化学实验室建立了一个SKP实验。
图1”帕特里克·多兹博士在斯旺西大学腐蚀和电化学实验室建立了一个SKP实验。

SKP使用一个黄金基准探头，以正弦的方式垂直于测试件振动。所述涂层样品作为平行极板电容器中的极板之一，所述金探针形成所述另一极板。电流的通过由电子器件检测，并通过锁相放大器使其无效。这导致了开尔文电位，随着测试块的移动，从而产生了被涂层样品的空间分辨图。

根据失效机制或衬底，每30分钟到1小时生成一张地图，给出了速率和机制可以阐明的时间依赖性地图。测试件可以是任何有涂层或没有涂层的金属基板，该设备甚至可以检测出用过的弹壳上的指纹腐蚀图，而传统的方法依赖于在射击过程中燃烧掉的有机物。

保护终端产品更长的时间

Hexigone首席执行官兼创始人Patrick Dodds表示:“该系统已被证明能够在24小时内防止腐蚀发生，而目前市场领先的系统只能在2小时内防止腐蚀发生。我们还能够证明，一旦开始腐蚀，腐蚀的速度可以显著降低。这是15年来关于这个话题的研究中最好的结果。”

图2显示了HDG基底阴极分层的空间分辨图。随着腐蚀过程的进行，自由腐蚀电位急剧下降，形成阴极分层前沿，从该前沿可以取距离与时间点进行速率计算。新色素系统在第一代表现出高水平的性能，第2代产品提供了更高的保护，测试启动后4天没有明显的失效。

自由腐蚀电位随时间变化图，顺时针着色，铬酸锶，Intelli-ion Gen. 1和Intelli-ion Gen. 2
图2”自由腐蚀电位随时间变化图，顺时针着色，铬酸锶，Intelli-ion Gen. 1和Intelli-ion Gen. 2

对保护模式进行了进一步的标准电化学测试，发现系统显示:

  • 完整涂层和分层涂层之间电势差的减小;
  • 膜下pH调节;
  • 在膜下电解液中与任何溶解的金属离子形成不溶性盐;
  • 高pH活化与阴极氧还原前沿成膜而且
  • 在任何裸金属上形成薄膜。

工业涂料的替代产品

第一代产品的优秀实验室结果导致在工业涂料系统内与欧洲制造商一起评估颜料。颜料被作为替代提供，没有重新配方，并评估湿度和ASTM-B117(图3和4)。

ASTM-B117测试板
图3»ASTM-B117测试板(左)在聚氨酯系统中测试1000小时后，(右a,b,c)丙烯酸底漆在250,500和1000小时后测试。
样品经过4000小时的湿度测试。
图4»样品经过4000小时的湿度测试。

在工业涂料系统中，颜料表现出高水平的抑制作用，不仅在缺陷处提供高水平的保护，而且在切割边缘提供更高的保护。在1000小时后，抑制系统没有发生蠕变。该技术于2015年获得专利。进一步的分析和测试表明，各种涂层系统的兼容性，总是作为替代提供。

除了加速测试结果，还对涂层的物理性能进行了分析，独立的ukas认证测试结果表明，在物理测试中涂层的完整性类似或提高，这是对新颜料体系酸性的认可。该体系的性质也可以是碱性的，这取决于涂层体系的固化条件。

结论

涂料制造商很快将被迫更换铬酸盐抑制剂，虽然对替代品的广泛研究肯定已经展开，但剩余的需求是使用性能更好或至少具有类似性能的颜料。

Intelli-ion提供了一种更安全、更智能的方式来取代传统的有毒化学品和含重金属的替代品。它可以很容易地融入现有的涂料产品，甚至可以提高某些涂料的性能。

“智能释放”技术环保、经济，在独立实验室测试中优于市场领导者。继在卷材涂层钢市场取得优异成绩后，Hexigone希望与创新的研发驱动涂层制造商合作，并扩大在航空航天和汽车行业的研究。

参考文献

IARC关于人类致癌风险评估的专著。铬(VI)化合物。第100C卷，法国里昂:国际癌症研究机构，2012年。