带锈涂装无机富锌涂料的制备及性能研究
发布时间：2021-12-31 18:16
金属腐蚀严重阻碍了国民经济发展和国家工业化建设,因此,开发环保、高效、施工简便的金属防护涂料具有极其重要的意义。无机硅酸盐富锌涂料具有优异的耐水性、耐候性、防腐性及自我修复性能,在金属防腐领域展现出了巨大的发展潜能,但传统硅酸盐富锌涂料存在着基料流动性大、锌粉含量高、施工要求高等问题,因此限制了该类涂料的发展。针对上述问题,本论文分别从硅酸盐基料和锌粉填料两方面开展研究工作,以提高涂层的防腐性能,并实现带锈涂装,简化施工过程。论文的主要研究内容有:（1）研究了硅酸盐成膜体系的组成及性能。以硅酸钾、硅酸锂混合物为成膜物质,通过观察法及粒度分析等考察了硅烷偶联剂的种类及用量、反应温度、模数及硅溶胶滴加速度对于合成基料黏度、稳定性、耐水性及胶团粒度等方面的影响,优化了高模数基料的合成工艺条件。结果表明:以γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷（KH560）作为偶联剂,控制反应温度50℃,并以4 mL/min滴加同等质量的硅溶胶所制备的基料具有较好的成膜性能。（2）研究了水性有机乳液对硅酸盐涂料改性的作用,采用盐雾试验（NNS）及电化学交流阻抗（EIS）等手段研究了水性乳液添加量对涂料防腐性能及施...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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?北京化工大学硕士学位论文???为了深入研究锌粉腐蚀反应过程，对ＮＳＳ试验后的涂层进行ＸＲＤ成分分析，??结果如图３－５所示。未腐蚀涂层ＸＲＤ谱图中仅观察到Ｚｎ及ＺｎＯ的特征衍射峰，??ＺｎＯ的存在是由于Ｚｎ表面自氧化形成。腐蚀后的涂层中观察到Ｚｎ（ＯＨ）２的（０?０?３）??及Ｚｎ５（０Ｈ）８ＣｌｒＨ２０的（０?０?２）特征衍射峰％，６５］。因此，可以推断涂层在中性盐雾??腐蚀过程中，阴极发生吸氧腐蚀生成〇Ｈ＿，阳极发生了?Ｚｎ氧化生成了?Ｚｎ２＋，二??者结合生成了?Ｚｎ（ＯＨ）２〇Ｚｎ（ＯＨ）２进一步与?Ｈ２０、Ｃｒ结合生成了?Ｚｎ５（ＯＨ）８ＣｌｒＨ２〇。??具体腐蚀反应方程式如下：??Ｚｎ（ｓ）?—?Ｚｎ２＋＋?２ｅ＿?公式（３－１）??０２（ｄ）?＋?２Ｈ２〇?＋?４ｅ——?４０Ｈ－（ａｑ）?公式（３－２）??Ｚｎ２＋?＋?２０Ｈ——?Ｚｎ（ＯＨ）２?（ｓ）?—?ＺｎＯ（ｓ）?＋?Ｈ２０?公式（３－３）??５Ｚｎ（ＯＨ）２?＋?５Ｈ２０?＋?２Ｃｒ—?Ｚｎ５（ＯＨ）８Ｃｌ２?？?Ｈ２Ｏ?（ｓ）?＋?２０Ｈ—．公式（３－４）??３０００????爾?Ａ??２５００?－?－??Ｂｅｆｏｒｅ?Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ??？?ｉ??Ａｆｔｅｒ?Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ??２０００?－??Ｉ?＿?－■一＿一‘丨以??ｃ?１５００?－?—??????????—????Ｓ?？?？?？?？?０：；你》?１１０．－??１０００?■?丨，丨、＼??。－Ｊｉ．二Ｈ??＊?ｉ?１?Ｉ?＇?ｉ?＇?Ｊ?＇?ｉ?＇?ｉ?？?ｉ?Ｊ?ｉ?＇?Ｉ?１?ｉ?ｕ?ｉ?■?ｉ?■?ｉ?？?ｉ?＇?ｌ?Ｔ
【参考文献】：
期刊论文
[1]水性环氧-丙烯酸酯复合乳液制备研究进展[J]. 陈细芳,王宏雨,张凯. 涂料工业. 2019(12)
[2]船板钢在海洋环境下腐蚀研究进展[J]. 罗思维,刘泉兵,黄承勇,李桦铿,陈金娣,胡杰珍. 广州化工. 2019(13)
[3]浅谈水性无机富锌底漆的发展趋势[J]. 李敏风,韩利世. 电镀与涂饰. 2019(02)
[4]10号碳钢在NaOH溶液中的腐蚀电化学行为[J]. 赵天雷,路伟,吕海武,徐光远,王奎升. 腐蚀与防护. 2018(11)
[5]Cu2+对材料在海水中腐蚀行为的影响[J]. 李鹏,李成涛,董帅,张术勇,马强,张度宝. 腐蚀与防护. 2018(11)
[6]聚氨酯防腐涂层实验室光加速老化对比研究[J]. 李倩倩,李晖,李朝阳,郑会保,王新波,谢可勇,孙岩. 涂料工业. 2018(09)
[7]硅溶胶对无机磷酸铝涂料防腐性能的影响[J]. 翁亶,秦真波,周潼,刘磊,胡文彬. 涂料工业. 2018(05)
[8]极化作用对X70钢在NaCl溶液中腐蚀行为的影响[J]. 汪敏慧,王树立,杨燕,刘军,龙凤仪,徐洪敏. 腐蚀与防护. 2018(03)
[9]一种海洋环境环氧防腐蚀涂料的研发及其性能[J]. 杨耀辉,李玲杰,郭富超,张彦军,韩文礼,林竹,徐忠苹. 腐蚀与防护. 2018(03)
[10]有机涂层防护性能与失效评价研究进展[J]. 蔡光义,张德平,赵苇杭,董泽华. 腐蚀与防护. 2017(09)
硕士论文
[1]氧化石墨烯/环氧改性水性聚氨酯纳米复合涂层制备及防腐蚀性能研究[D]. 毛定宣.南昌航空大学 2019
[2]羟基乙叉二膦酸插层锌铝铈水滑石的制备与缓蚀性能研究[D]. 妙孟姚.天津大学 2017
[3]电镀Ni-Fe-Cr-P合金镀层性能的研究[D]. 朱勇毅.华南理工大学 2014
[4]硅酸盐水性无机富锌防腐涂料的制备及性能研究[D]. 周春婧.沈阳工业大学 2014
[5]有机硅氧烷的研制及其在防腐涂料中的应用[D]. 裴秀君.济南大学 2012
[6]无机硅酸盐富锌涂层的制备与性能研究[D]. 遇世友.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3560737
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１不同模数基料粒度分布图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｔｈｅ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｓｉｚｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ｓｉｌｉｃａｔｅ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ??
１０?ｃｍ２，??采用镍铂合金电极和饱和甘汞电极作为体系的辅助电极及参比电极，甘汞电极浸??泡于饱和ＫＣ１溶液中，通过自制盐桥与３．５％ＮａＣｌ电解液形成串联电路。测试时??首先测试涂层的开路电压ｔ／ｏｃｐ，并在Ｕｅｐ±〇．ｌＶ范围内进行ＬＳＶ测试，ＥＩＳ测试??以ｔ／ｃＫＰ作为测试电压，测试频率范围为１００?ｋＨｚ？１０?ｍＨｚ，所得ＥＩＳ数据通过??ＺＳｉｍｐＷｉｎ软件进行电路拟合，分析涂层腐蚀过程中涂层电阻及电容变化。??铀镇电极＆?，甘永电极??工作电极ｉ？＂！??图３＿丨电化学测试装置图??Ｆｉｇ．?３－１?Ｔｈｅ?ｄｅｖｉｃｅ?ｏｆ?Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?Ｔｅｓｔｉｎｇ??３．２结果与讨论??３．２．１涂层ＳＥＭ形貌??图３－２ａ为未改性无机硅酸盐富锌涂层表面ＳＥＭ形貌。涂层表面较为粗糙，??存在大量由球形锌粒堆积而成的微米级孔隙，腐蚀介质易通过孔隙渗透到涂层内??部造成锌粉及基材的腐蚀；掺杂水性有机乳液改性的涂层（图３－２ｂ），表面球形??２５??
?北京化工大学硕士学位论文???为了深入研究锌粉腐蚀反应过程，对ＮＳＳ试验后的涂层进行ＸＲＤ成分分析，??结果如图３－５所示。未腐蚀涂层ＸＲＤ谱图中仅观察到Ｚｎ及ＺｎＯ的特征衍射峰，??ＺｎＯ的存在是由于Ｚｎ表面自氧化形成。腐蚀后的涂层中观察到Ｚｎ（ＯＨ）２的（０?０?３）??及Ｚｎ５（０Ｈ）８ＣｌｒＨ２０的（０?０?２）特征衍射峰％，６５］。因此，可以推断涂层在中性盐雾??腐蚀过程中，阴极发生吸氧腐蚀生成〇Ｈ＿，阳极发生了?Ｚｎ氧化生成了?Ｚｎ２＋，二??者结合生成了?Ｚｎ（ＯＨ）２〇Ｚｎ（ＯＨ）２进一步与?Ｈ２０、Ｃｒ结合生成了?Ｚｎ５（ＯＨ）８ＣｌｒＨ２〇。??具体腐蚀反应方程式如下：??Ｚｎ（ｓ）?—?Ｚｎ２＋＋?２ｅ＿?公式（３－１）??０２（ｄ）?＋?２Ｈ２〇?＋?４ｅ——?４０Ｈ－（ａｑ）?公式（３－２）??Ｚｎ２＋?＋?２０Ｈ——?Ｚｎ（ＯＨ）２?（ｓ）?—?ＺｎＯ（ｓ）?＋?Ｈ２０?公式（３－３）??５Ｚｎ（ＯＨ）２?＋?５Ｈ２０?＋?２Ｃｒ—?Ｚｎ５（ＯＨ）８Ｃｌ２?？?Ｈ２Ｏ?（ｓ）?＋?２０Ｈ—．公式（３－４）??３０００????爾?Ａ??２５００?－?－??Ｂｅｆｏｒｅ?Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ??？?ｉ??Ａｆｔｅｒ?Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ??２０００?－??Ｉ?＿?－■一＿一‘丨以??ｃ?１５００?－?—??????????—????Ｓ?？?？?？?？?０：；你》?１１０．－??１０００?■?丨，丨、＼??。－Ｊｉ．二Ｈ??＊?ｉ?１?Ｉ?＇?ｉ?＇?Ｊ?＇?ｉ?＇?ｉ?？?ｉ?Ｊ?ｉ?＇?Ｉ?１?ｉ?ｕ?ｉ?■?ｉ?■?ｉ?？?ｉ?＇?ｌ?Ｔ
【参考文献】：
期刊论文
[1]水性环氧-丙烯酸酯复合乳液制备研究进展[J]. 陈细芳,王宏雨,张凯. 涂料工业. 2019(12)
[2]船板钢在海洋环境下腐蚀研究进展[J]. 罗思维,刘泉兵,黄承勇,李桦铿,陈金娣,胡杰珍. 广州化工. 2019(13)
[3]浅谈水性无机富锌底漆的发展趋势[J]. 李敏风,韩利世. 电镀与涂饰. 2019(02)
[4]10号碳钢在NaOH溶液中的腐蚀电化学行为[J]. 赵天雷,路伟,吕海武,徐光远,王奎升. 腐蚀与防护. 2018(11)
[5]Cu2+对材料在海水中腐蚀行为的影响[J]. 李鹏,李成涛,董帅,张术勇,马强,张度宝. 腐蚀与防护. 2018(11)
[6]聚氨酯防腐涂层实验室光加速老化对比研究[J]. 李倩倩,李晖,李朝阳,郑会保,王新波,谢可勇,孙岩. 涂料工业. 2018(09)
[7]硅溶胶对无机磷酸铝涂料防腐性能的影响[J]. 翁亶,秦真波,周潼,刘磊,胡文彬. 涂料工业. 2018(05)
[8]极化作用对X70钢在NaCl溶液中腐蚀行为的影响[J]. 汪敏慧,王树立,杨燕,刘军,龙凤仪,徐洪敏. 腐蚀与防护. 2018(03)
[9]一种海洋环境环氧防腐蚀涂料的研发及其性能[J]. 杨耀辉,李玲杰,郭富超,张彦军,韩文礼,林竹,徐忠苹. 腐蚀与防护. 2018(03)
[10]有机涂层防护性能与失效评价研究进展[J]. 蔡光义,张德平,赵苇杭,董泽华. 腐蚀与防护. 2017(09)
硕士论文
[1]氧化石墨烯/环氧改性水性聚氨酯纳米复合涂层制备及防腐蚀性能研究[D]. 毛定宣.南昌航空大学 2019
[2]羟基乙叉二膦酸插层锌铝铈水滑石的制备与缓蚀性能研究[D]. 妙孟姚.天津大学 2017
[3]电镀Ni-Fe-Cr-P合金镀层性能的研究[D]. 朱勇毅.华南理工大学 2014
[4]硅酸盐水性无机富锌防腐涂料的制备及性能研究[D]. 周春婧.沈阳工业大学 2014
[5]有机硅氧烷的研制及其在防腐涂料中的应用[D]. 裴秀君.济南大学 2012
[6]无机硅酸盐富锌涂层的制备与性能研究[D]. 遇世友.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3560737
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