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化学防锈颜料与金属表面发生作用，例如钝化作用、磷化作用，产生新的表面膜层，例如钝化膜、磷化膜等。河北油漆厂介绍这些薄膜的电极电位较原金属为正，使金属表面部分或全部避免了成为阳极的可能性。
同时由于薄膜上存在许多微孔，便于成膜物质的附着，可以阻止锈蚀在膜下及漆膜破坏的地方向外扩展。当有微量水渗入膜下后，上述作用的发挥，就更能体现出化学防锈漆比物理防锈漆优越。
化学防锈漆是防锈漆的主要品种。它们采用多种化学活性的颜料，依靠化学反应改变表面的性质及反应生成物的特性达到防锈的目的。化学防锈颜料与漆料中某些成分进行化学反应，生成性能稳定的、耐水性好的和渗透性小的化合物，例如某些皂化物。
有些生成物具有一定的缓蚀作用，并能增强漆膜的强度。反应结果降低了漆料的酸价，也减缓了漆料对底材金属的作用。有的颜料和助剂，在成膜过程中能形成阻蚀性络合物，提高防锈效果。例如磷酸锌是一种水合物，具有生成碱式络合物的能力。
此络合物可与漆料中的极性基因，如羟基、羧基等，进一步络合，生成交联络合物，可以增强漆膜的耐水性和附着力，也能与正二价铁离子形成配位络合物，阻止锈的生成。某些脈类有机氮化合物作为助剂与铬酸盐配合使用。也能生成具有缓蚀性的配价络合物。
化学防锈颜料的主要品种有；铅系颜料、铬酸盐颜料、磷酸盐颜料、有机磷酸盐颜料等。
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