硅烷-混乳復(fù)合鈍化液的制備與成膜耐蝕性能的研究.pdf

1、本文系統(tǒng)研究了鍍鋅板防腐用的硅烷-混乳復(fù)合鈍化液的配方、鈍化工藝,以及其鈍化膜的組織形貌及耐腐蝕性能。采用能量色散光譜(EDX)和X-射線熒光譜(XRF)等測(cè)試手段對(duì)復(fù)合鈍化膜的化學(xué)成分進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,采用中性鹽霧實(shí)驗(yàn)(NSS)、Tafel、電化學(xué)交流阻抗(EIS)等手段對(duì)復(fù)合鈍化膜的耐蝕性能進(jìn)行了表征,并探究了復(fù)合鈍化膜的成膜機(jī)理和耐蝕機(jī)理。
　　本文在硅烷成膜的實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)硅烷為主成膜物時(shí),雙硅烷體系鈍化液成膜的耐蝕性

2、能明顯優(yōu)于單硅烷鈍化液。在雙硅烷體系鈍化液中添加偏釩酸銨、植酸和氟鈦酸后對(duì)硅烷膜的耐蝕性具有強(qiáng)化作用,并經(jīng)第一次正交試驗(yàn)優(yōu)化出了添加劑的最佳加入比例(即第一次改性)。在第一次改性的雙硅烷鈍化液中添加苯丙和丙烯酸的混合乳液可進(jìn)一步提高鈍化膜的耐蝕性,通過第二次正交試驗(yàn)優(yōu)化出了混乳的最佳配比(即第二次改性)。最終確定出的硅烷-混乳復(fù)合鈍化液的最優(yōu)配方為:γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH540)60 g/L;γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH

3、560)120 g/L;植酸20 g/L;H2TiF61.5 g/L;NH4VO30.5 g/L;苯丙乳液5 g/L和丙烯酸乳液7.5 g/L。采用輥涂方法后,最優(yōu)配方組成鈍化液可獲得耐蝕性較為理想的鈍化膜,其鈍化工藝為:鈍化溫度40℃;固化溫度100℃;固化時(shí)間30min;放置時(shí)間24h;鈍化液的pH值為5。
　　72h中性鹽霧試驗(yàn)結(jié)果顯示硅烷-混乳復(fù)合鈍化膜的腐蝕面積小于5％,與鉻酸鹽鈍化膜相當(dāng)。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明硅烷-混乳復(fù)

4、合鈍化膜的極化阻抗為7kΩ,而鉻酸鹽鈍化膜只有2kΩ,因此硅烷-混乳復(fù)合鈍化膜在鍍鋅層表面起到了較為理想的屏障作用,可以有效阻擋腐蝕過程的進(jìn)行及鋅基體的溶解,顯著增強(qiáng)了鍍鋅鋼板的耐蝕性。XRF和EDX分析結(jié)果顯示對(duì)雙硅烷鈍化液第一次改性所添加的Ti、V、P、F等元素都參與了成膜,并且與硅烷、混乳具有協(xié)同成膜的作用,在鍍鋅層上能形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
　　對(duì)硅烷-混乳復(fù)合鈍化膜成膜及耐蝕機(jī)理的分析表明,所得鈍化膜是一種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的化