防腐涂层在不同腐蚀环境中的防腐性能研究

发布时间：2016-11-23 13:46

  本文关键词：防腐涂层在不同腐蚀环境中的防腐性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

《青岛理工大学》 2013年

防腐涂层在不同腐蚀环境中的防腐性能研究

伯忠维  

【摘要】：涂覆有机防腐涂料是金属腐蚀防护的重要手段，然而随着人们对腐蚀防护的要求提高，要求防腐涂料能在各种复杂环境中具有超长年限的防腐性能，因此需要涂料具有各种优异的综合性能才能满足要求。本文借助扫描电子显微镜（SEM）、电化学阻抗谱（EIS）等研究方法，对比研究了环氧云铁、聚氨酯以及聚脲等三种防腐涂层，在5%盐水浸泡、湿热环境、干湿循环及紫外光加速老化与干湿循环交替作用条件下，其光泽度、附着力等性能的变化规律，分析其防腐性能。通过上述研究得出以下结论： 1、聚脲、聚氨酯、环氧云铁等三种涂层常规性能研究结果表明：聚脲涂层的拉伸强度为26.65MPa，为环氧云铁和聚氨酯的6.9倍、2倍；断裂伸长率为498.33%，为环氧云铁涂层、聚氨酯涂层的11倍、47倍；三种涂料的表干时间分别为47s、1.5h、2.5h，凝胶时间分别为10s、4h、7h；上述涂料的固含量分别为97.8%、89.2%、67.8%，，都为高固含量涂料，且聚脲涂层零VOC；三种涂层的吸水率分别为2.16%、4.21%、1.17%；常温湿附着力均大于3.0MPa，且一定温度范围内仍保持足够的湿附着力。 2、5%盐水浸泡腐蚀研究表明，聚脲涂层、聚氨酯涂层、环氧云铁涂层经5%盐水浸泡90d时，失光率为别为4%、16%、16%；聚脲涂层、环氧云铁涂层附着力为2.42MPa、1.15MPa；聚氨酯涂层76d时鼓泡；SEM对涂层/金属界面分析提示出，聚氨酯涂层下金属发生严重腐蚀，环氧云铁涂层下金属有腐蚀迹象，聚脲涂层/金属界面完好，其防腐性能良好；EIS实验表明，聚氨酯涂层在21d已经失效，聚脲涂层和环氧云铁涂层处于浸泡中期阶段。结合涂层在105Hz处相位角及孔隙率随时间的的变化，可知上述5%盐水腐蚀研究结果证实聚脲涂层的防腐蚀能力优于其它两种涂层。 3、湿热腐蚀实验研究显示，经90d湿热老化后聚脲涂层等三种涂层均产生轻微失光；湿热老化后聚脲涂层在老化90d时仍保持2.63Mpa的附着力，而聚氨酯涂层和环氧云铁涂层分别在65d、82d时丧失附着性；SEM界面分析可知，聚氨酯和环氧云铁涂层下金属都出现不同程度腐蚀，聚脲涂层防护良好。EIS实验结果显示，28d时仅聚氨酯涂层电阻小于106Ω.cm2，表明涂层失效，其它两种涂层有效。综合105Hz处相位角及涂层孔隙率随时间变化的可知，环氧云铁涂层的防腐性能最好。EIS实验结果与宏微观实验中聚脲涂层的防腐性能最优的结果相矛盾，这可能与涂层实验厚度有关。 4、干湿循环腐蚀实验研究表明，经90d干湿循环腐蚀后聚脲涂层、聚氨酯涂层、环氧云铁涂层均有不同程度的失光，三种涂层附着力均大于2.00MPa；SEM证实90d干湿循环后涂层与金属粘附性良好，且金属基材均没有产生腐蚀。EIS实验结果显示，经35次干湿循环腐蚀后，聚脲和聚氨酯涂层电阻值分别为1.60×106Ω.cm2、1.38×106Ω.cm2，涂层仍具有防护功能；而环氧云铁涂层5.52×105Ω.cm2，涂层已丧失防腐性能。研究结果证实，聚脲在干湿环境中的防腐性能最优，聚氨酯次之，环氧云铁最差。 5、紫外线加速老化与干湿循环交替腐蚀试验研究表明，经90d腐蚀后，聚脲涂层、聚氨酯涂层、环氧云铁涂层都严重失光，实验期间聚脲涂层附着力始终高于其余两种涂层，90d时其涂层附着力分别为2.92MPa、1.83MPa、1.61MPa，SEM界面分析显示，三种涂层下金属均没有腐蚀。EIS实验结果显示，三种涂层失效时间分别为35d、28d、21d。实验结果表面，聚脲涂层在在紫外光加速老化与干湿循环交替作用下的防腐性能最好，聚氨酯涂层的防腐性能次之，环氧云铁涂层最差。 通过以上实验研究可知，聚脲防腐涂层在上述四种腐蚀环境中防腐性能优于聚氨酯和环氧云铁两种防腐涂层，研究结果为聚脲防腐涂层的应用提供了基础实验数据。

【关键词】：
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG174.4
【目录】：

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