根據處理鏽蝕的作用機理可以將帶鏽塗料分為4種：滲透型低表麵處理塗料、轉化型帶鏽塗料、穩定型帶鏽塗料、混合型帶鏽塗料。其中，滲透型是利用成膜樹脂的高流動性和強附著力對鏽蝕產物進行包覆，使其成為塗層的一部分；轉化型和穩定型則是利用塗料中顏填料對鏽蝕的溶解和螯合，將鏽蝕轉化或形成穩定的化合物。混合型則結合了以上幾種鏽蝕處理方法的優勢，在處理鏽蝕的同時提高塗層的穩定性和耐腐蝕能力，是目前科技工作者研究的熱點方向。

（1）滲透型低表麵處理塗料的作用機理與用途

鏽蝕在鋼材上的產生是不均勻且不規則的，其表麵形貌可以被認為是微納米孔蝕的集合。孔隙之間具有一定的表麵張力，阻礙了基體樹脂的滲透和附著，一方麵會嚴重降低塗層的力學性能，另一方麵，內部孔隙中的氧氣分子和水分子會導致鏽蝕的拓展。Majumder等研究表明，當通道中填充適當表麵張力和黏度的液體時，黏附性會顯著增強。滲透型帶鏽塗料本身不與基材鐵鏽發生反應，其主要是利用成膜樹脂對基材的強滲透性和潤濕性，使其能夠達到鏽蝕縫隙，將鐵鏽等活性物質封閉在惰性樹脂中，阻止鏽蝕的擴展和繼續生成，同時增強塗料和基材的附著力。綜上所述，滲透型帶鏽塗料是一種典型的物理屏蔽塗料，鏽層越薄，使用效果越好，工業上常用於鏽蝕層較薄（<40μm）的基材表麵，應用限製較大，所以目前單純的滲透型帶鏽塗料種類較少，多以和轉化型、穩定型塗料相結合為主。

翁求鬆等運用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）改性丙烯酸樹脂對低相對分子質量雙酚F型環氧樹脂進行了改性，增加了環氧樹脂的流動性，改性丙烯酸樹脂的加入能夠增加基體樹脂中羥基、羧基、環氧基等活性基團，活性基團含量的增加能夠顯著增強基體樹脂對鏽蝕的附著力和包裹性，其耐中性鹽霧性達1 800 h，並可在20 min內進行複塗，具有優異的性能。向永華等提出了低黏度酚醛環氧樹脂和乙烯基改性環氧樹脂相結合的樹脂配比方案，低黏度酚醛樹脂賦予了樹脂良好的浸濕性和滲透性，以及優異的耐熱性；乙烯基改性環氧樹脂能夠在對鏽蝕進行包覆的同時，對鏽蝕進行轉化，實現多重機理防鏽的目的。Luo等提出鏽蝕層可以看作是一種天然的微/納米鏽蝕通道毛細管結構，構建了鏽蝕層的毛細管結構模型，製備了有機聚氨酯樹脂（PU）/含氟聚合物（PF）複合塗料，由於可變形PF鏈的PU/PF塗層在毛細力作用下可以自發填入鏽層中的微/納米通道，所以該複合塗料具有優秀的滲透能力。

（2）轉化型低表麵處理塗料的作用機理與用途

轉化型帶鏽塗料是指利用塗料中轉鏽劑的作用，將基材表麵的鏽蝕部分進行轉化，形成對基體沒有損傷的含鐵物質，以達到轉鏽的目的。含鉻化合物和含鉛化合物具有良好的轉鏽效果，但由於綠色環保、無毒無害的要求，已經被大規模淘汰。目前常用的轉鏽劑為磷酸、鞣酸、沒食子酸等酸性物質，這些酸性物質，一方麵可以和鐵鏽發生反應，溶解鐵鏽，另一方麵其中的磷酸根基團、多磷酸根基團、酚羥基基團等可以與鐵離子形成較為穩定的絡合物，防止鐵鏽向基材的腐蝕。Giudice等最早研究了鞣酸類物質與鏽蝕的反應，表明了鞣酸對鏽蝕有良好的轉化作用。Collazo等構建了2種鏽蝕環境來探究鞣酸-磷酸複合轉鏽劑對鏽蝕的轉化效率，研究結果表明，在低氯環境中（風化循環條件），鞣酸-磷酸複合轉鏽劑的加入對鏽蝕轉化作用不明顯；而在高氯環境中（5%NaCl溶液中），鞣酸-磷酸複合轉鏽劑的加入對於鏽蝕轉化作用顯著。Wang等探究了磷酸和沒食子酸在氯乙烯-丙烯酸乳液中共用對防鏽性能的影響，實驗表明，磷酸和沒食子酸的共用可以發揮其協同效應，達到較好的鏽蝕轉化水平，並且塗層的附著性能也有一定的改善。

盡管單寧酸和磷酸等轉化型帶鏽塗料在實際工況中較容易塗覆，但也存在許多問題，如對環境不友好、耐水性和塗層附著力差等。此外，Favre等發現鞣酸的濃度與轉化效果密切相關，過高或過低都達不到預期的效果。Almeida等發現，鏽蝕轉化係統中的酸濃度對腐蝕效果有很大影響。Collazo等發現，如果磷酸在生鏽轉化後仍然存在，它會滲透到基材內部，並導致內部金屬腐蝕，從而影響塗層的防腐效果。

（3）穩定型低表麵處理塗料的作用機理與用途

穩定型帶鏽塗料是指利用塗料中的成膜助劑與鐵鏽的絡合作用，將鐵鏽轉化為穩定致密的絡合物，從而達到轉鏽的目的。穩定型帶鏽塗料的成膜助劑相對轉化型帶鏽塗料的成膜助劑來說，酸性較弱，對基體內部的腐蝕危害較小；同時，穩定型帶鏽塗料成本較低，附著力較好，能夠滲入疏鬆的鏽蝕層間，與鐵鏽絡合或鼇合，使鐵鏽鈍化失去活性或轉為穩態的四氧化三鐵，成為帶鏽塗料中的填料。穩定型帶鏽塗料對鋼材的表麵處理要求較為寬鬆，對鏽層厚度的要求不高，在鏽蝕不均勻和鏽蝕表麵狀況差異較大的鋼結構表麵都可以取得良好效果，其主要在於塗料中穩定型成膜助劑對鏽蝕的較強錨定能力和附著能力，對於多種不同的鏽蝕成分均有較好的包裹和絡合效果。

常用的穩定型成膜助劑有鉻酸鹽、磷酸鹽和其他含有磷酸根、鉻酸根的物質。鉻酸鹽和磷酸鹽可以水解產生相應的鉻酸根和磷酸根，其均可以和活性鐵鏽進行反應，生成雜多酸類化合物，以達到穩鏽的目的。傳統的鉻鉛複合防腐顏料具有良好的防腐性能，但由於其毒性高，容易對環境和人體健康造成危害，已逐漸被一些無毒、環保的顏料所取代。

目前最常用的穩定型成膜助劑為三聚磷酸鋁，三聚磷酸鋁是鋁離子和磷酸根離子形成的配位化合物，其分子中含有3個O=P鍵，2個HO—P鍵，其活性點的密度遠大於其他磷酸鹽，所以具有比磷酸鹽更強的螯合力和更強的鐵離子捕獲能力，除鏽效率更高。三聚磷酸鋁的防鏽機理為：首先三聚磷酸鋁的水解能夠解離出三聚磷酸根離子，其能與鐵形成較為穩定的螯合物；三聚磷酸根離子進一步水解形成的正磷酸根離子，與鐵離子具有較強的結合效果（圖1）。Song等將三聚磷酸鋁與丙烯酸樹脂和環氧樹脂複合，用於低碳鋼表麵的防腐，顯示出良好的防腐效果，Sorensen等將三聚磷酸鋁與滑石和其他材料混合，以製備丙烯酸塗層，用於管道和鋼板的長效防腐。孔華英將三聚磷酸鋁與聚甲基丙烯酸甲酯微球結合，與環氧樹脂形成了一種優異的防腐顏料，塗層表現出良好的耐腐蝕性。

但是，三聚磷酸鋁的含量過高會導致團聚和閃蝕，張亨指出三聚磷酸鋁具有一定的吸水性，會加速水分子的滲透，反而加速基材的腐蝕。李閃閃提出三聚磷酸鋁本身具有一定的酸性，其釋放的H+也會加速基體的腐蝕。傳統的單一含磷酸鹽穩定型成膜助劑已不能滿足日益提高的除鏽和耐腐蝕要求，多種穩鏽物質的複配以及新物質的發現成為目前新的研究思路。Feng等采用羥基乙叉二膦酸（HEDP）和單寧酸改性的三聚磷酸鋁作為成膜助劑，以苯乙烯丙烯酸乳液為成膜樹脂製備了水性防鏽塗料。通過3種試劑的協同作用，提高了防鏽轉化性能和耐腐蝕性，並利用HEDP和鞣酸對三聚磷酸鋁的靜電吸附作用，改善了三聚磷酸鋁的團聚問題，從而改善了三聚磷酸鋁早期防鏽性能缺失的缺點。

（4）混合型低表麵處理塗料的作用機理與用途

隨著帶鏽塗料研究的深入，單一原理的帶鏽塗裝已經不能滿足更高的除鏽、防腐要求，多種原理相結合的帶鏽塗裝已經成為目前研究的主要方向。王蛟等用含磷酸酯基團的氟矽改性丙烯酸樹脂，並通過添加三聚磷酸鋁、納米二氧化矽等物質，成功製備了一種能夠應用在公路護欄塗裝的帶濕轉鏽塗料，在150μm的厚度下，中性鹽霧試驗（NSS）能夠達到1 200 h。楊宇奇等研究了三聚磷酸鋁和磷酸、單寧酸、丁醇等物質的複配對鏽蝕轉化的影響，實驗表明，多種轉鏽穩鏽填料的添加，能夠顯著增強對鏽蝕的清除和轉化作用，達到較好的性能指標。陳鵬等利用三元乙丙樹脂、SBS樹脂以及環氧和雜環化合物的共聚反應，利用石墨烯作為防腐填料，製備了一種可以應用於海洋大氣環境中的帶濕帶鏽塗料，在高腐蝕環境中其壽命一般為10~15 a，具有較高的性能水平。