Поскольку абсолютно газо-паро-влагонепроницаемых лакокрасочных, в том числе грунтовочных, покрытий нет, имеет существенное значение степень проницаемости и набухаемости пленок. Проникшая под пленку влага вследствие осмотического давления (достигающего нескольких десятков атмосфер) отрывает пленку от поверхности и образует пузыри и вспучивания. Этот процесс ускоряется во много раз при проникновении через пленку агрессивных ионов, а также газов S02, HСI ,C02, H2S,  которые, растворяясь в воде, образуют водные растворы соответствующих кислот разрушающих лакокрасочные покрытия.

Лакокрасочные пленки по своему составу неоднородны и являются избирательно проницаемыми для разных ионов. Так, свинцовый сурик придает лакокрасочной пленке положительный заряд, благодаря чему такая пленка пропускает через себя главным образом анионы. Пленки, заряженные отрицательно, пропускают катионы. Заряд пленки и соответственно проницаемость ее для разных ионов зависят от вида применяемого пигмента.

Линейные полимеры, применяемые как связующее вещество плотно прилегают друг к другу и затрудняют доступ паров воды или газов через пленку. Этим и обусловлена паронепроницаемость перхлорвиниловых покрытий. Однако они, как указывалось выше, из-за неполярности и плохой адгезии недостаточно стойки как грунтовки. Еще большей плотностью обладают трехмерные молекулы сетчатой структуры (эпоксидные, полиуретановые, алкидные горячей сушки и др.).

Большинство из входящих в состав грунтовок пигментов, кроме окрашивающего (кроющего) действия, обладает противокоррозионными свойствами (предохранительные пигменты). Механизм противокоррозионной защиты пигментами заключается в образовании пассивирующей пленки или в протекторном действии.

Пассивирующими пигментами являются (в порядке уменьшения эффективности): свинцовый сурик, окись свинца, К-Ва-хромат, цианамид свинца, свинцовые белила, свинцовый крон оранжевый, силикохромат свинца, фосфат хрома. Действие, например, свинцового сурика заключается в том, что, обладая свойствами основания, он тормозит развитие электрохимического процесса коррозии за счет образования на поверхности железа гидрата закиси железа, а также нерастворимых свинцовых мыл.

Из пигментов протекторного действия можно назвать в порядке убывания активности следующие: тетраоксихромат цинка, цинковый крон, цинковая пыль, цинковые белила, алюминиевая пудра. Протекторное действие хроматных пигментов (цинкового крона и др.) проявляется в процессе частичного выщелачивания из них соединений шестивалентного хрома, которые, являясь сильными окислителями, окисляют поверхность металла с образованием пассивирующей защитной пленки.

Нейтральными пигментами, не оказывающими значительного влияния на коррозионный процесс, являются хроматы свинца (крон свинцовый желтый, крон свинцовый лимонный), двуокись титана (титановые белила), железный сурик, барит (тяжелый шпат), литопон, кремнезем, тальк, слюда.

Некоторые пигменты ускоряют коррозионный процесс, начавшийся на поверхности металла (охра, сажа, графит), и поэтому применяются в основном для неметаллических поверхностей.

Важным показателем качества грунтовок является достаточный коэффициент их линейного расширения, который должен обеспечить при резких изменениях температуры равномерное удлинение и сжатие пленки грунтовки одновременно с металлической поверхностью.

Существенным является также благоприятное сочетание грунтовки с последующими слоями покрытия. Выбор системы покрытий должен быть осуществлен таким образом, чтобы сообщить им полную совмещаемость. Нельзя наносить тощие слои краски, эмали по более жирным грунтам или наносить масляные краски или другие материалы, содержащие малоактивные растворители, по полимерным грунтам. Оптимальное сочетание грунтов с верхними слоями покрытия зависит также от условий эксплуатации.

В качестве грунтовок хорошо себя зарекомендовали свинцовый сурик на льняной натуральной олифе, фенолформальдегидные грунтовки, эпоксидная грунт-шпатлевка ЭП-00-10, полиуретановая УР-012, а также цинкхроматные грунтовки.

Кроме этих основных кроющих грунтовок, существуют некоторые виды специальных грунтовок — фосфатирующих, протекторных (на базе металлических порошков) и др.

Фосфатирующие грунты могут наноситься  почти по всем металлам (чугун, сталь, нержавеющая сталь, алюминий и его сплавы, цинк, магний и др.), а также на неметаллические материалы (пластмассы, бакелизованная фанера, дерево и др.). Ко всем указанным материалам грунты хорошо прилипают и могут благодаря  этому служить подслоем для последующего нанесения других лакокрасочных материалов, создавая таким образом, монолитное покрытие.

Механизм защитного действия фосфатирующих грунтов аналогичен процессу фосфатирования.

Фосфатирующие грунты могут выступать  и в роли самостоятельных защитных покрытий. Обладая недостаточной водо-и атмосферостойкостью, эти грунты создают  на непродолжительное время защитный слой,  оберегая металл от атмосферной коррозии. Основное назначение фосфатирующих грунтовок — повысить адгезию кроющих грунтовок.

Механизм защитного действия цинксодержащих протекторных грунтовок, нанесенных на сталь, носит в основном электрохимический характер и заключается в том, что цинк, являясь электроотрицательным по отношению к стали, защищает ее от коррозии.

Необходимыми условиями эффективного протекторного действия данных покрытий являются наличие непосредственного контакта между частицами цинка и сталью и отсутствие сплошных сольватных оболочек связующего вокруг цинка, что обеспечивается высокой концентрацией цинка в пленке (90—95%).

Протекторные грунтовки высыхают на воздухе за 4 ч.

Наряду с протекторными грунтовками на одном только цинке разработаны комбинированные протекторные  и так называемые биметаллические грунтовки. Наряду с цинком в них входит алюминиевая пудра (15%). Эти грунтовки особенно эффективно защищают от атмосферной коррозии в слабоагрессивных средах.

Повышение противокоррозионной стойкости кроющих грунтовок из железного сурика на олифе, алкидно-стирольных и других достигается добавлением к ним хромово-кислого гуанидина (ингибированные грунтовки).

Похожие записи: