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新型缓蚀剂对水性环氧涂料防腐性能的影响
作者:王晓艳,…    内容来源:涂料涂装资讯网    点击数:    更新时间:2011-8-24

    从图2可以看当缓蚀剂含量为16.20%时,涂层阻抗最佳;当含量升高,阻抗反而减小,但其阻抗弧还是单容抗弧,表明水还未扩散到基底;含量继续升高到36.11%时,阻抗谱的低频阶段已出现感抗弧,表明水可能已扩散到基底,涂层已失去对基材的保护作用;缓蚀剂含量在50.06%时,涂层耐蚀性有所上升;当含量增加到60.23%时,涂层阻抗又较好,其耐蚀性仅低于16.20%的涂层。综上所述,涂层耐蚀性随Zb-D-325型复合磷钛粉含量的增加先降低再升高,且含量变化对耐蚀性的影响较大。在对缓蚀剂影响涂层性能的研究中,这种现象较少出现。推测其原因可能是因为Zb-D-325型复合磷钛粉对基材的缓蚀机理有关,判断其应该是钝化型缓蚀剂。当涂层中该型缓蚀剂含量较少时,因为粉体结合紧密而对水的阻隔性大,水几乎无法渗透进去,所以在基材表面较难形成钝化膜。此时涂层的防腐蚀作用主要依靠填料对水的阻挡而完成。随着Zb-D-325型复合磷钛粉含量的增加,对水的阻隔性也增加,能到达基地的水分就更少,所以其阻抗也在下降。当缓蚀剂含量达到某一值时,由于单位体积内分散的缓蚀剂量很多,则缓蚀剂颗粒之间缝隙变大,对水的阻隔作用较小,此时水较容易扩散到基底,与之发生钝化反应,从而对基材有了一定的防腐蚀效果,但此时钝化膜还不致密,其阻抗增大的也不多。当缓蚀剂含量继续增大,水扩散得更多,也就更有利于钝化型缓蚀剂发挥其防腐蚀作用,此时在基材表面就会生成一层致密完整的钝化膜。虽然缓蚀剂对水也有阻挡作用,但在此阶段涂层的防腐蚀作用主要是依靠缓蚀剂的钝化功能。从缓蚀机理来看,低浓度时以阻挡作用为主,钝化作用为辅;在高浓度时,则以钝化作用为主,阻挡作用为辅。而从防腐蚀效果方面考虑,涂层中缓蚀剂含量在16.20%与60.23%时其效果差不多,但前者略高于后者。所以建议用量为16.20%。

    2.2Zb-B-500型磷钛粉缓蚀机理及其用量对耐蚀性的影响

    图3是基材在含Zb-B-500型磷钛粉的钝化液中浸泡__一定时间后测量出的极化曲线。其极化电位发生了正移,使基材的腐蚀得到了抑制。


图3添加Zb-B-500型缓蚀剂前后的极化曲线

 


图4Zb-B-500型复合磷钛粉不同含量下的涂层交流阻抗谱

图4是含这类缓蚀剂的涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡20天后,测量的交流阻抗谱图。

    从图4可以看出涂层阻抗随浓度的变化趋势来看,Zb-B-500型磷钛粉与Zb-D-325型磷钛粉的变化趋势差不多。应属同一类型的缓蚀剂,其缓蚀机理也基本相同。都是在低浓度时以阻挡作用为主,钝化作用为辅;在高浓度时,则以钝化作用为主,阻挡作用为辅。但从防腐蚀效果方面来看,含Zb-B-500型磷钛粉的涂层阻抗在高浓度时明显高于低浓度的。而用量为49.57%与68.96%时相差不多,所以建议用量为49.57%。

    2.3Zb-H-801型磷钛粉缓蚀机理及其用量对耐蚀性的影响

    由Zb-H-801型复合磷钛粉极化分析曲线(图5)分析

    得出,极化电位也发生了负移,但与未加入该缓蚀剂的氯化钠溶液浸泡的基材的极化电位相比,相差不大。所以对基材的腐蚀有微量的促进作用,因此判断该型复合磷钛粉也是协同型缓蚀剂。


图5添加Zb-H-801型缓蚀剂前后的极化曲线

 将含有不同比例Zb-H-801型复合磷钛粉的涂层在3%的NaCl水溶液中浸泡20天,再对其进行测量得出的交流阻抗谱绘于图6。


图6Zb-H-801型复合磷钛粉不同含量下的涂层交流阻抗谱

 从图6中可以看出,涂层均为单容抗弧,表明水还未扩散到基底。涂层的阻抗随Zb-H-801型复合磷钛粉含量的增多而增大,当用量为49.98%时,阻抗达到最大;当其用量超过49.98%到60.64%时,阻抗有所降低。总体来说,阻抗随缓蚀剂含量的增加先升高后降低。比较符合缓蚀剂使用量的一般规律,建议使用量为49.98%。

    3结语

    (1)从缓蚀机理来看,Zb-D-325型磷钛粉属于协同型钝化缓蚀剂。当其在涂层中含量较低时,对基材的保护以阻挡作用为主,钝化作用为辅;在高比例含量时,则以钝化作用为主,阻挡作用为辅。涂层耐蚀性随其含量增加先降低再升高,且其大小在实验的最低点高于浓度最高点,建议用量为16.20%。(2)Zb-B-500型磷钛粉属钝化型缓蚀剂,在低用量时其对基材的缓蚀作用方式以阻挡作用为主,钝化作用为辅;在高用量时,则以钝化作用为主,阻挡作用为辅。涂层耐蚀性随其含量增加先降低再升高,但其大小在用量最高点明显大于最低点,建议用量为49.57%。(3)Zb-H-801型复合磷钛粉属于协同型缓蚀剂。涂层阻抗则随其用量的增加先升高在降低,建议使用量为49.98%。

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