摘要:新型无机缓蚀剂已成为目前研究的热点。国内外对磷酸盐系缓蚀剂的缓蚀机理和缓蚀效果的研究已很充分[1-2]。但该类缓蚀剂也存在一定的缺点,如颗粒较粗大,在涂料中分散性能较差等[3]。为解决这一问题,现在的主要发展方向是开发出高效、低价、高性能化、高固体化、水性化、微细粉末产品[4]。复合磷钛粉就是基于这一要求发展起来的一类新型缓蚀剂。本文利用极化曲线对复合磷钛粉的缓蚀机理进行了初步的探索,并通过电化学阻抗技术研究了复合磷钛粉用量对涂层耐蚀性的影响。
关键词:缓蚀剂;复合磷钛粉;极化;电化学阻抗
0引言
涂料环保性能引起世界各国科学家的高度重视,为解决溶剂挥发对环境造成的污染,水性化是比较有望替代传统溶剂型涂料的方案,但水性防腐比较难克服的缺点是容易出现闪锈和耐腐蚀差[5],如何克服这些不足成为需要解决的重要课题。缓蚀剂是一种以低浓度加到环境介质中以减缓金属腐蚀速度的物质。它可以阻抑阳极过程或阴极过程,或同时抑制这两个过程,从而起到防腐蚀作用。过去很少将缓蚀剂加入到涂层中,缓蚀剂是否能提高涂层耐腐蚀性是本文研究的重点。复合磷钛粉是近年来发展起来的一类新型缓蚀剂,它主要包括三种类型,分别是Zb-D-325型、Zb-B-500型和Zb-H-801型。其中Zb-D-325型和Zb-H-801型均是以磷酸钙锌为载体,用超细(钛基)等材料复合而成的,Zb-B-500型磷钛粉则是以铁合金粉末为载体,以含磷助剂改性的复合型防锈颜料。目前对复合磷钛粉这一类缓蚀剂的研究,国内外还没有报导。为此,本文对复合磷钛粉的缓蚀机理及其用量对耐蚀性的影响进行了初步的探索,采用极化曲线对复合磷钛粉的缓蚀机理进行了探讨,采用交流阻抗谱技术对复合磷钛粉用量对涂层耐蚀性的影响进行了研究。
1试验
1.1试验药品
Zb-D-325型复合磷钛粉、Zb-B-500型复合磷钛粉、Zb-H-801型复合磷钛粉:江苏常州众博复合材料有限公司;NaCl水溶液(质量分数为3%)、自制;水性环氧涂料:自制。
1.2试样的制备
将磷钛粉按1%(质量分数)加入到3%的NaCl水溶液中,充分溶解后过滤得钝化液,再将经过处理的马口铁试片浸__泡在钝化液中。将各型号的磷钛粉分别按不同比例(磷钛粉与其和环氧树脂使用总量的质量比)加入到配好的水性环氧涂料中,然后在马口铁试片上刷涂2遍,涂层厚度(100±10)μm,在25℃、相对湿度30%条件下充分干燥。
2结果与讨论
2.1Zb-D-325型磷钛粉缓蚀机理及其用量对耐蚀性的影响
基材经Zb-D-325型复合磷钛粉制备的钝化液浸泡后测量的极化曲线绘见图1。
从图1中可以看出,基底金属的极化电位较纯氯化钠溶液浸泡后的发生了负移,表明Zb-D-325型复合磷钛粉的加入促进了腐蚀过程的发生。由此判断Zb-D-325型复合磷钛粉可能是协同型缓蚀剂,单独存在时无法发挥其对基材的缓蚀作用。
将含不同比例Zb-D-325型复合磷钛粉的涂层浸泡后测量其阻抗变化,见图2。