摘要：对富锌底漆原漆和干膜中有效锌含量的测定方法进行了探讨，介绍了样品的制备方法、化学法和DSC的测定方法和原理，指出DSC适合于快速测量富锌底漆涂膜中的有效锌含量，化学法适合于测定原漆中有效锌含量。
关键词：富锌底漆；锌含量；化学法；差示扫描量热法
1引言
钢材的长效防腐底漆多采用富锌底漆。富锌底漆根据成膜树脂不同又可分为环氧有机富锌底漆和硅酸盐无机富锌底漆两大类。富锌底漆中纯金属锌含量的高低是衡量富锌底漆质量优劣以及判断其是否具有长效防腐能力的重要指标，纯金属锌的含量又叫“有效锌含量”。测定富锌底漆中“有效锌含量”对于判断富锌底漆是否具有长效防腐性具有重要的意义。国际上检测涂膜中有效锌含量的方法有ASTMD521—90化学法和ASTMD6580—00差示扫描量热法（DSC）。我国测量未固化的原漆中的有效锌含量执行的是化工行业标准HG/T3668—2000，而对于用化学分析法和仪器分析法测定干膜中的有效锌含量，均未见国家标准规定。有条件的科研单位和企业采用DSC测定干涂膜中的有效锌含量，参考的仍然是ASTMD6580—00。本文将重点对富锌底漆原漆和干膜中的有效锌含量的测定方法进行探讨。
2样品制备
2.1富锌底漆原漆的样品制备
用化学法测定原漆形态的富锌底漆，最佳方案是离心分离测定法。首先将原漆按比例配漆；称取少许于120℃烘干2h，测定不挥发分（NV，%）。再准确称取上述漆液5g（准确到0.0001g）于离心试管中，加入约5g丁酮，用橡皮塞塞紧，摇匀，用10000r/min的速率高速离心10min，倾去上层树脂液；再用约5g丁酮反复清洗、离心3遍。低温下晾干，得到固形物（W）。测试此固形物的有效锌含量（X）。根据Zn%=W·X/（5·NV）可以计算出干膜中有效锌的含量。
2.2DSC样片的制备
用DSC测定原漆形态的富锌底漆，最好能制备一均匀的干膜平铺于铝坩埚的底部，如环氧富锌底漆的制备：将原漆按比例配漆，涂成相对较厚的膜，室温固化反应24h，在未完全固化的情况下，用手术刀切成极薄的片，再用DSC专用的铝坩埚锐边裁切成膜片，将膜片放入铝坩埚内，120℃烘烤2h，冷却至室温，称量，记录下样品的净重。用专用封盖机将铝坩埚封盖，备用。已固化的干膜样品的制备：用小刀轻轻刮下涂膜，尽量防止底材中的铁屑混入干膜中，用研钵研细刮下来的干膜，使样品的粒度尽可能地小，取样少许，DSC封盖，备用。
3分析测试与原理
3.1化学法测定有效锌含量
锥形瓶中充满二氧化碳，准确称取（0.4000±0.0001）g含锌样品，塞好瓶塞，加入10mL硫酸铜（200g/L）溶液，剧烈摇动1min；加入50mL（200g/L）硫酸铁溶液，摇动溶解15~30min；加入20mL浓磷酸和200mL稀硫酸溶液（1∶19），用10g/L高锰酸钾溶液滴定至淡红色。10g/L高锰酸钾溶液的标定：无水草酸钠于（105±5）℃干燥1h，称取（0.7200±0.0002）g置于500mL锥形瓶中，溶解于200mL稀硫酸溶液（1∶19）中，加热至70~80℃，立即用高锰酸钾溶液滴定至出现淡红色为终点。有效锌含量由下式计算：
式中：m0为草酸钠的质量，g；V0标准草酸钠消耗KMnO4溶液的体积数，mL；mx为试样的质量，g；Vx为试样消耗KMnO4溶液的体积数，mL。
反应机理如下：
Zn+Cu2+=Cu↓（单质）+Zn2+
Cu（单质）+Fe3+=Cu++Fe2+
5Cu++5Fe2++2MnO4-+16H+=5Cu2++5Fe3++2Mn2++8H2O
标定：
5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
