碳钢表面磷酸镁防腐涂料的制备及改性研究

发布时间：2021-07-15 15:35

　　磷酸镁水泥（MPC）涂料对碳钢具有良好的防腐能力,但需要对金属基体进行磷酸盐转化等预处理,影响其实际应用。本研究用氢氧化镁部分替换MPC原料中的重烧氧化镁,涂覆Q235钢表面。采用扫描电镜、X射线衍射表征涂层形貌与成分,通过线性极化法、电化学阻抗谱、中性盐雾试验和动电位极化法分析涂层的耐腐蚀性能及其防护机理。结果表明:添加6%（质量分数）氢氧化镁的MPC涂层能够有效抑制涂层-金属界面析氢,且具有更好的耐腐蚀性能。试样浸泡在3.5%NaCl溶液中14 d涂层性能保持稳定,线性极化电阻维持在104Ω·cm²数量级,耐盐雾超过2 400 h。动电位极化曲线表明,MPC涂层具有物理隔离与化学缓蚀双重防护机制。 

【文章来源】：涂料工业. 2020,50(07)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

样品部分凿去MPC涂层后的光学照片

图2 OH-0和OH-1样品表面的扫描电镜照片从图3可以发现，2种样品的相成分相同，均由水化产物MgKPO4·6H2O（鸟粪石）、未反应的MgO以及填料Al2O3组成，此外未见其他物相的衍射峰。XRD结果证实OH-1样品涂层表面析出的晶体仍为水化产物MgKPO4·6H2O，但形貌有所不同。2种涂层组成相同而形貌存在差异可能是由于OH-1涂层固化提前、固化后水化反应仍在进行、水化物晶体从表面裂纹缝隙中析出的缘故，但具体原因尚待进一步研究。

从图4可以看出，未涂覆涂层的Q235样品的Rp为495Ω·cm2；该样品在3.5%NaCl溶液中迅速腐蚀，1 h样品表面已产生明显锈蚀且造成溶液发生变色，因此本研究未监测其随后的Rp变化。OH-0与OH-1在浸泡1 h时Rp接近，分别为1.78×104Ω·cm2和2.28×104Ω·cm2；浸泡1 d后2种样品的Rp均下降至最低值，OH-0为1.06×104Ω·cm2,OH-1为7.30×103Ω·cm2。从浸泡3 d开始，OH-0和OH-1的Rp均持续缓慢上升，直至第14 d（实验结束）。其中，OH-1样品上升趋势更为明显；至第14 d其Rp升至1.88×104Ω·cm2，高于OH-0样品1 h时的Rp；而OH-0在14 d时Rp为1.36×104Ω·cm2。表明OH-0和OH-1均具有良好的防腐性能，后者的防护能力可能略高于前者。主要原因是样品刚浸泡于3.5%NaCl溶液后涂层中的可溶性物质发生了溶解，涂层中裂缝、孔洞增加，导致在浸泡第1 d内Rp下降。但随着水进入涂层，涂层内部水化反应继续进行，同时基体的腐蚀产物堵塞孔洞，这些新生成物质减小了水进入、接触基体的通道，造成后期Rp上升。图5 OH-0和OH-1在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的EIS图谱

【参考文献】：
期刊论文
[1]磷酸镁水泥用作道路的快速修补材料研究[J]. 孙佳龙,黄煜镔,范英儒,兰兴阳,牛欣川.  功能材料. 2018(01)
[2]聚氨酯涂层老化机理的研究进展[J]. 马磊,郑文伟,程海峰,张朝阳.  新技术新工艺. 2011(09)
[3]无机富锌漆研究及进展[J]. 张曾生,熊金平,左禹.  现代涂料与涂装. 2007(02)



本文编号：3285984