水性環(huán)氧涂層-碳鋼體系腐蝕電化學行為研究.pdf

1、水性涂料替代傳統溶劑型涂料是涂料工業(yè)的發(fā)展趨勢，其具有低污染和低成本的優(yōu)點，在金屬防護領域得到了廣泛應用，但目前水性防護涂層的性能還遠遠達不到溶劑型涂層的水平。機械零部件在安裝、拆卸和使用過程中承受著不同程度的磨損，導致涂層防護壽命降低，因此，具有優(yōu)異防腐性能同時兼具耐磨、潤滑等功能性是機械零部件防護涂層發(fā)展的新要求。本文以用于海洋工程的緊固件腐蝕防護涂層為工程研究背景，以水性環(huán)氧清漆為涂層基料，通過加入不同的顏料，制備了具有防腐性能同

2、時兼具潤滑性能的緊固件水性防護涂層。采用電化學阻抗譜(EIS)、掃描電鏡(SEM)和拉曼(Raman)光譜等測試技術研究了涂層中水的傳輸及浸泡過程中涂層膿鋼體系的腐蝕電化學行為，研究了顏料種類、含量、顏料與水性環(huán)氧樹脂相容性對涂層抗?jié)B透能力的影響。并將掃描振動電極技術(SVET)和EIS相結合，研究了帶有人造缺陷的不同涂層/碳鋼體系的腐蝕電化學行為，深化了對涂層陰極剝離行為的認識。 首先，研究了水性環(huán)氧清漆中水的傳輸行為，結果表

3、明，水性環(huán)氧清漆的抗?jié)B透能力低于傳統溶劑型環(huán)氧涂層。進一步的研究發(fā)現造成該現象的主要原因是清漆中存在大量納米級微觀缺陷。并且發(fā)現涂層的剝離機理是陰極剝離，缺陷處暴露的碳鋼為陽極，剝離前緣處是陰極。 進而，向水性環(huán)氧清漆中分別加入聚四氟乙烯(PTFE)、鱗片鋁粉和納米鋁粉來提高涂層的防腐性能。結果表明，PTFE復合涂層可實現自分層結構，而且PTFE在涂層表面富集，賦予涂層潤滑功能，但PTFE與水性環(huán)氧樹脂的界面存在縫隙，導致FIF

4、E復合涂層防腐性能下降。進行了利用鱗片狀鋁粉來提高水性環(huán)氧涂層防腐性能的研究。發(fā)現隨著顏料體積濃度(PVC)增大，鱗片鋁粉改性涂層的抗?jié)B透能力下降。高PVC涂層浸泡過程中出現微弱的陰極保護作用，腐蝕產物堵塞涂層缺陷，短期內使涂層變得致密，但長期浸泡，由于涂層孔隙率較大，鋁粉不能有效改善涂層防腐能力。 還進行了向水性環(huán)氧樹脂中加入納米鋁粉以提高涂層致密性的研究，發(fā)現當顏料含量為1％時，涂層的抗腐蝕介質滲透能力最好。并且納米鋁粉還具