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钢铁表面防腐硅烷膜表面涂层
重皮大学学报自然科学版研究简报。
钢铁面防腐硅烷膜面涂层徐,王楠。徐铭熙重庆大学化学化工学院,重庆4000443关验进,证了剌的防656.9文献标识码入目前典型的金属材料涂装中磷化和钝化工艺广泛应用其工艺虽成熟但废物排放和处理耗费大随着环保要求的逐步提高和环境意识的增强,尤其是备国对铬1和1允许排放的标准大大提高,促使考虑用艿它工艺和化学处现替换传统磷化和钝化工艺。硅烷试剂并非种新村料,但其用十金属防腐和金属材料面预处理确能产生令人鼓舞的效果,巨前正成为硅烷试剂应用的新兴领域因其具有无污染处理件耐蚀性好与外涂层结合牢固等特点,如果能实现工业化取代污染严重的磷化钝化预处理工艺,将对金属材料处理行业带来深远影响2.笔者在5选用5,脱性能及工艺过秤方面做,些基础研究,汴将相关实验结果与磷化涂层效果对照论1其优越1 1实验药品及仪器多种硅烷试剂幻;乙醇工业品,95;醋酸,36使用液。河人人讯550型红外光谱仪综合电化学测试仪等等。
实验方法1.2.1硅烷面处理工艺以铁基材抖处理过程为例,其与常规工业磷化工艺流程较为相似除油除锈清洗后面氧化,用水解8入涂覆并老化。再涂漆;水解过程是将硅烷按定比例制作为适宜1的水解溶剂,达到最佳水解效果后,以浸溃方式涂覆尸,化处理过的基村再经老化形成硅烷膜脱;l2.2S入膜测试按,6886付久膜的耐蚀性进厅点蚀丈验;目45红外反射吸收光谱测试技术基村。以膜层的组成结构,利用综合电化学测试仪,在3冗1溶液中以匀速极化电位控制方式进行3人膜的电化学腐蚀速度测试。
2结,与讨论2.1金属面预处理对面不具有羟基的无机底材而言,很难实现娃醇在其面的缩和交联作采用化7预处理方法引入经基0可提高基材与3人水解产物的化学键合能力。因此对铁基材则清洗抛光后立即进行面氧化处理。用防锈水1和防锈水1进1单因素试验和多因素正交试验。综合选定防锈水1效果更好,其用量5,浸泡时间5干燥温度506,1.
2.2桂烷处理剂的制备3入水解反应为逐级离解的化学平衡体系23,从水解平衡及硅烷试剂本身的特性分拆溶剂溶液值及水解时间等因素是决定水解效果的根本。采用混基金项目重庆市科委应用基础研宄项目基金20006041合溶剂水觯醇的存在可调节水解平衡速度并阻止硅醇交联;对中性难溶的SA,水解前用冰醋酸调节pH4.
7左右以促进其水解12对极性3,直接水解即可达到目的;若3入继续水解较长时间,硅醇间可能相互交联,导致娃醇的有效成分下降。通过大量单因素实验和正交实验发现将3人5013012,丑2,=10.1 5.04配比水解液按选定时间条件进行水解后稀释成3,5的溶液定时涂覆在基材上,待其老化后进行耐质量分数为4,4溶液点蚀时间3以1以上,耐质量分数为3NaCl溶液点蚀时间3h以上,效果均好于相应磷化处理的指标试验效果佳。
2.3铁基面硅院涂层结构及性能分析由大量工艺和配比的单因素和多因素正交实验,采用涂膜的点蚀试验为判断指标,发现3人,对铁基防腐处理效果最佳,因此以下测试均针对优化工艺条件下制得的铁基3人,膜层进行的。
2.3.1电化学腐蚀速度试验极化电位随时间匀速增加0=8,基材和涂3入膜的基材极化电流变化情况1.对铁基来说,没有涂膜的基材腐蚀速率明显大于涂膜的基材,中涂膜基材的腐蚀速率曲线斜率近似为零部分腐蚀没有发生,转折点腐蚀开始出现。涂膜后基材腐蚀明显减弱,说明3膜与铁基间为化学键合而非物理吸附;不同3人涂层的电化学腐蚀速度不同,进步验证了3人对基材的防腐保护效果有选择性。
腐蚀过程极化电流时间关系反射红外光谱采用45镜反射红外光谱得到铁基1和涂覆8后2两者的红外反射波谱2.涂覆3,后面所显的红外反射谱己变成8人,的结构特征谱,说明铁基材已被3人,包覆,而覆膜的成分和结构与3膜的标准谱豉椭圆光谱涂层厚度测定中在基材上采用控制3浓度浸溃方式3,涂膜,如果3人浓度为4,由椭圆光谱反射法测得的3人又膜厚在70100腿范围,次测定平均值为82疆。
红外镜反射1出光谱3结论3直接用作金属面防腐处理新方法,在实际中有望替代目前的磷化处理技米文中对基材预处理方时间等因素进行了探讨,对优化的工艺操作条件下制得的8膜层进行了反射红外光谱分析证明了膜对铁基的包覆作用,椭圆光谱法测的浸渍方式涂层厚度为82电化学腐蚀速度试验及硫酸铜点蚀试验进步验证3人膜与基材的结合效果和防腐效果,结果明其防腐性能达到或优于磷化膜相应的指标。
f4吴人洁。高聚物的面与界面。北京科学出版社,责任编辑张小强上接136页责任编辑张小强
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