植酸改性水性环氧-丙烯酸酯乳液制备及其防腐性能

采用植酸改性环氧树脂,再用改性环氧树脂制备出水性环氧-丙烯酸酯复合乳液及其涂层。通过红外光谱,塔菲尔曲线及耐中性盐雾测试研究了改性水性环氧-丙烯酸酯复合乳液涂层的耐腐蚀性能。结果表明,植酸改性环氧树脂充分发挥了植酸的缓蚀性和屏蔽作用,其水性乳液涂层在质量分数3.5%的NaCl溶液中浸泡前和浸泡72 h后的腐蚀电压分别为-0.432 V和-0.597 V,腐蚀电流分别为3.829×10~(-6)A/cm~2和5.884×10~(-6)A/cm~2,乳液间歇喷雾180 h后划痕处单向腐蚀1.1 mm,无起泡,耐腐蚀性明显优于未改性乳液。     

氧化石墨烯对磷酸盐无机涂料防腐性能的影响

在磷酸盐无机涂料中添加不同量的氧化石墨烯(GO),通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对其结构和微观形貌进行表征,并对涂层的电化学性能进行了测试。结果表明:磷酸盐无机涂层是由粒径大小不一的铝粉颗粒相互重叠而成,添加0.09%GO的涂层表现出更好的防腐性能。相比空白涂层,腐蚀后涂层表面形貌更为致密;同时腐蚀电位(Ecorr)从-0.611 V增加至-0.559 V,腐蚀电流(Jcorr)从5.131μA·cm~(-2)降低至0.583μA·cm~(-2),涂层的初期(10 d以内)电化学阻抗提高了2~3倍,涂层显示出优异的耐腐蚀性能。     

聚苯胺/磷化含氟丙烯酸酯复合乳胶涂层的防腐蚀性能

以十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂和掺杂剂,采用化学氧化聚合法合成了一种稳定的聚苯胺(PANI)乳液,该乳液与合成的磷化含氟丙烯酸酯(P-FAc)乳液以不同的比例制备复合乳胶涂层。采用傅里叶变换红外光谱仪对合成的PANI和P-FAc进行了结构表征;通过接触角、附着力、极化曲线、开路电位和电化学阻抗谱测试了复合涂层对Q235钢的防腐蚀性能;通过扫描电子显微镜观察了揭掉PANI/P-FAc复合涂层后的Q235钢表面形貌。结果表明:当PANI乳液与P-FAc乳液的质量比为1∶1时,复合涂层的性能最佳,其腐蚀电流密度仅为1.09×10~(-6)A/cm~2,平衡电位为-0.55 V,阻抗为10~(4.3)Ω·cm~2。     

改性六方氮化硼/水性聚氨酯涂料的制备与性能

以聚甘油-10(PG)作为稳定剂,超声下对六方氮化硼(h-BN)进行剥离和改性制得PG功能化的少层h-BN纳米粒子(GB).利用GB与水性聚氨酯(WPU)共混得到WPU/GB.通过FTIR、TG、AFM和TEM对GB进行了表征,证实了少层GB的成功制备.动电位极化和电化学阻抗谱测试表明,WPU/GB涂层比纯WPU涂层具有更高的耐腐蚀性能.GB含量为1.0％(以WPU的质量为基准,下同)的WPU/GB1.0复合涂层的耐腐蚀性能最好,极化电阻为1.33×107?·cm2,阻抗|Z|可达到5.37×107?·cm2.此外,与纯WPU相比,WPU/GB1.0腐蚀电流密度从2.64×10–8 A/cm2减小至3.32×10–9 A/cm2,腐蚀电压从–0.309 V增大到–0.037 V,保护效率高达98.74％.     

磷化聚苯胺用量对复合涂层防腐蚀性能的影响

以植酸(Ph A)为掺杂剂,通过化学氧化法合成了一种磷化聚苯胺(P-PANI),并将其混入硅树脂(SiR)中,刷涂在镁锂(Mg-Li)合金表面制备了P-PANI/SiR复合防腐蚀涂层。采用FTIR、UV-Vis-NIR和XPS表征了P-PANI的结构;考察了P-PANI含量对复合涂层疏水性、附着力及防腐蚀性能的影响。结果表明:当P-PANI占SiR的质量分数为2.0%时,得到的复合涂层表现出较好的疏水性和防腐蚀性能。其水接触角为125.4?,复合涂层的干、湿附着力均为0级,腐蚀电流密度为5.15×10–10 A/cm~2,电化学阻抗值达到6.5×109?·cm~2。     

碱性条件下聚苯胺的合成及电化学腐蚀行为

在碱性条件下合成出导电聚苯胺粉末,测定了聚苯胺的红外光谱、电导率、粒径分布、极化曲线及电化学阻抗谱。结果表明,当pH为12.18时,电导率可达到8.35×10-2S/cm;聚苯胺粉末粒径分布范围为0.44~43.57μm;聚苯胺涂层可使钢铁的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度下降,阻抗值变大,提高了钢铁的防腐蚀性能。     

有机硅改性端羟基聚酯的合成

在二月桂酸二丁基锡的催化作用下,通过有机硅预聚体与端羟基聚酯的缩聚合成了系列有机硅改性聚酯。用傅里叶变换红外光谱分析了改性聚酯的结构。以钛酸四正丁酯为固化剂成膜后,检测了改性聚酯涂层耐热性、耐腐蚀性及机械性能。改性聚酯涂层具有良好的性能,按端羟基聚酯和有机硅树脂质量比1∶1改性后,涂层的附着力达1级,铅笔硬度达4 H,冲击强度大于50 kg.cm,可耐400~450℃的高温;涂层阻抗由2.8×107Ω.cm2提高到1.1×108Ω.cm2,腐蚀电位由-0.671 V增至-0.536 V,腐蚀电流密度由4.562×10-5A/cm2降至6.194×10-7A/cm2,极化电阻由4.812 kΩ/cm2提高到57.019 kΩ/cm2。     

改性氧化石墨烯/聚苯胺防腐材料的制备及性能

用双子表面活性剂(GS)对氧化石墨烯(GO)进行插层改性,制备了改性氧化石墨烯(GSGO),再以苯胺(An)为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过原位聚合法制备了GSGO/PANI复合材料,最后利用GSGO/PANI与水性醇酸树脂(WAR)共混得到了GSGO/PANI/WAR防腐涂层。采用FTIR、Raman、XRD和SEM等对GSGO和复合材料的形貌、结构进行了表征。结果表明,GS插入到GO的片层中,使得GO的层间距增大,且棒状的聚苯胺分散在GO的片层中,形成片状插层结构。动电位极化和电化学阻抗谱测试表明,GSGO/PANI/WAR复合涂层比纯WAR涂层具有更高的耐腐蚀性能。当复合涂层中GSGO含量为10%(以An的质量为基准,下同)时,GSGO/PANI/WAR-2涂层的耐腐蚀性能最好,极化电阻为7.98×107?·cm2;腐蚀速率为1.26×10–4 mm/a,阻抗值|Z|可达到5.25×106?·cm2。与纯WAR相比,其腐蚀电流密度从9.82×10–6A/cm2减小至1.08×10–8 A/cm2,腐蚀电位从–0.56 V增加到–0.28 V。     

硅烷偶联剂改性氧化石墨烯增强环氧树脂复合涂料的防腐性能

采用简单的一步水热法制备了硅烷偶联剂功能化氧化石墨烯(KGO),并将其与环氧树脂复合，制备了一种高性能的防腐涂料。采用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射分析对KGO的各项性能及微观形貌进行了表征。随后通过电化学阻抗谱(EIS)和盐雾试验对添加了质量分数为0.1%、0.2%和0.3%的环氧树脂复合涂料的耐腐蚀性能进行表征。结果表明，KGO显著提高了环氧树脂复合涂层的屏蔽性能和耐腐蚀性能。环氧树脂复合涂层腐蚀电流密度由8.8×10^-8 A·cm^-2最低下降到2.0×10^-8 A·cm^-2。其中，0.2 KGO/EP涂层的低频阻抗模量在浓度为3.5%的NaCl溶液中浸泡72 h后仍维持在较高水平，约高出纯环氧树脂涂层2个数量级。当KGO的添加量为0.2%时，环氧树脂复合涂层具有最优异的耐腐蚀性能。     

环保型水性沥青环氧树脂防腐涂料

以水性环氧树脂为改性剂对乳化沥青进行改性，利用极化曲线法，结合电化学交流阻抗技术研究了涂覆在A3钢上沥青-环氧树脂复合涂层在不同的涂层厚度、不同的腐蚀时间、不同的介质中电化学腐蚀行为，结果表明：水性环氧树脂与沥青质量比为2：1-1：4时，复合涂层具有较大的阻抗值和较低的腐蚀电流密度，同时在较长的浸泡时间后依然具有很好的防腐蚀能力。     

海港货运列车用联接件表面纳米镀层的耐海洋大气腐蚀性能

以海港货运列车联接件使用的材料35CrMo钢为基体,在其表面制备了Ni-Al_2O_3纳米镀层。通过周期性浸润腐蚀试验模拟海洋大气腐蚀,分别研究了纳米镀层和基体的耐海洋大气腐蚀性能,得到了各自的腐蚀失重曲线、自腐蚀电位及自腐蚀电流密度。与基体相比,相同实验条件下纳米镀层的腐蚀失重更低,周期性浸润腐蚀试验后的总腐蚀失重为3.76×10~(-2) mg/mm~2。纳米镀层的自腐蚀电位为-212mV,比基体的自腐蚀电位正移了45mV;自腐蚀电流密度为3.25×10~(-5)A/cm~2,比基体的自腐蚀电流密度下降了21.5%。纳米镀层表面腐蚀比较均匀,表现出比基体更好的耐海洋大气腐蚀性能。     

镀锡板有机钝化工艺的研究

采用有机钝化体系对镀锡板进行钝化处理。通过点滴试验和电化学测试对钝化膜的耐蚀性进行检测,并用扫描电子显微镜观察了钝化膜的表面形貌。得到的较优工艺配方为十二烷基磺酸钠4.5g/L+植酸6.0g/L。所得钝化膜的自腐蚀电流密度最小,为1.235×10~(-6)A/cm~2;极化电阻最大,为5 094.1Ω;自腐蚀电位正移0.117V;点滴时间增加20s。采用该钝化工艺能提高镀锡板的耐蚀性。     

马来松香与双丙酮丙烯酰胺制备共聚膜的研究

以双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为单体、马来松香丙烯酸乙二醇酯(EGMRA)为交联剂,在6063铝合金表面热合成一种共聚膜。利用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜分别对共聚膜的结构及形貌进行表征。结果表明,在6063铝合金表面合成了DAAM与EGMRA的共聚膜,该共聚膜表面小、孔较少,并且更平整。在3. 5%NaCl溶液中测试了不同浓度EGMRA合成的共聚膜的电化学性能,结果表明,EGMRA的浓度为0. 050～0. 075 mol/L时,其腐蚀电流密度降至0. 34～0. 32μA/cm~2(裸6063铝合金为6. 28μA/cm~2),腐蚀电位从-875 V增加到-0. 838 V(裸铝合金为-907 V),共聚膜的交流阻抗谱Nyquist图的半圆弧达100～120 kΩ·cm~2(裸铝合金为10 kΩ·cm~2)。因此,DAAM与EGMRA的共聚膜能更好地保护铝合金。     

温度对化学镀Ni-Co-P/PTFE复合镀层表面质量与性能的影响

使用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和电化学工作站,研究了温度对化学镀Ni-Co-P/PTFE复合镀层的表面质量、成分和耐蚀性的影响,并表征了化学镀Ni-Co-P/PTFE复合镀层的相结构。结果表明:温度升高(65～85℃)使化学镀Ni-Co-P/PTFE复合镀层的表面质量有所改善,PTFE的掺杂量增大,这对提高化学镀Ni-Co-P/PTFE复合镀层的性能是有利的。85℃时制备的化学镀Ni-Co-P/PTFE复合镀层为非晶态结构,其自腐蚀电位为-0.232 V,自腐蚀电流密度为1.32×10~(-6) A/cm~2,极化电阻达到最大值29.1 kΩ·cm~2,腐蚀速率达到最小值0.015 mm/a,此时的化学镀Ni-Co-P/PTFE复合镀层具有优良的耐蚀性。     

不锈钢双极板耐腐蚀涂层制备及性能

采用室温恒压电化学氮化技术在316L不锈钢表面成功制备了氮化涂层.通过X射线光电子能谱(XPS)、电化学阻抗(EIS)、动电位极化和接触角测量等方法对涂层的组成、疏水性和耐腐蚀性进行了分析.结果表明:涂层表面主要由铬的氧化物和混合氮化物(CrN+Cr2N)组成.氮化不锈钢接触角由改性前的76.2°提高到106.7°,腐蚀电位较裸钢提高了530 mV,腐蚀电流密度下降了3个数量级,说明氮化涂层能够有效保护不锈钢基底免受腐蚀.此外,在模拟PEMFC阴极环境中进行了10 h的恒电位极化测试,腐蚀电流密度小于1μA cm-2,验证了涂层长期的稳定性.     

石墨化度对炭纸耐腐蚀性能影响研究

通过调控炭纸制备过程中石墨化温度,得到具有不同石墨化度的质子交换膜燃料电池(PEMFC)用炭纸,并且进一步对其自身的耐腐蚀性能进行了表征分析。结果表明:2 200℃石墨化温度处理得到的炭纸基体炭更加光滑,而且炭纸石墨化度更高。对其进行电化学测试时其自腐蚀电流密度为0.96μA·cm~(-2),腐蚀电位为0.46 V,并在1.4 V加速腐蚀试验中其腐蚀电流密度趋于31.9μA·cm~(-2)。     

质子交换膜燃料电池表面炭涂层改性复合双极板的电化学性能研究

以聚酰胺酸PAA为涂层的炭前驱体,通过热压成型和浸渍工艺制备了耐腐蚀的表面炭涂层改性复合双极板。该涂层表面平整,质地密实,能有效降低材料的孔隙率,1 000℃处理的样品在模拟PEMFC工作环境中表现出相当低的腐蚀电流密度(Jcorr=0.07μA/cm~2),同时,恒电位极化测试表明,在阴极(0.6 V)和阳极(-0.1 V)的实际PEMFC工作条件下,稳定后的电流密度低于1μA/cm~2。这个过程中复合双极板的腐蚀行为受材料的孔隙率和表面缺陷的影响,致密炭涂层的掺入减少了复合双极板的孔隙率,同时,随着表面炭涂层结构缺陷的减少,复合双极板的耐腐蚀性提高。     

水分散型SiO2@PANI防腐材料的制备及性能

用γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)对SiO_2表面进行修饰,再引入苯胺合成聚苯胺(PANI)接枝的SiO_2溶胶(SiO_2@PANI),经乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)原位包埋后得到SiO_2@PANI/VTMS复合溶胶。讨论了反应温度和引发剂用量对SiO_2@PANI的分散稳定性、粒径、复合涂层接触角以及防腐蚀性能的影响,通过FTIR、SEM表征了SiO_2@PANI粒子的结构与形貌。结果表明,GPTMS改性的SiO_2有利于苯胺通过氨基与环氧基的反应均匀地在其表面接枝聚合,得到以SiO_2为核和PANI为壳的核壳型SiO_2@PANI溶胶。当反应温度10℃,n(APS)/n(An)=0.75时,SiO_2@PANI溶胶具有良好的水分散,电导率达到3.8×10~(-2)S/cm,以其制备的SiO_2@PANI/VTMS复合溶胶可以直接涂在镁锂合金(Mg-Li)表面形成疏水涂层,涂层水接触角高达135.7°;涂层对Mg-Li合金具有优异的防腐蚀性能,其电化学阻抗值达到2.3×10~4Ω·cm~2,腐蚀电流密度仅为7.51×10~(-7)A/cm~2。     

石墨烯复合环氧树脂涂层的制备及其性能

以腰果酚改性酚醛胺为固化剂,将石墨烯掺杂到环氧树脂(E42)中制备了防腐涂料,并将其涂覆在预处理的基材马口铁上.对复合涂层的表面形貌、固化时间、光泽度、附着力、抗冲击性、硬度、柔韧性和防腐性能进行了测试.结果表明,腰果酚改性酚醛胺固化剂制备的涂层具有优异的力学性能和防腐性能,且随着石墨烯含量(以E42质量为基准,下同)的增加,涂层防腐性能提高.当腰果酚改性酚醛胺含量为25％,石墨烯含量为6％时,制备的涂层的平均厚度为(120±10)μm,硬度可达到2H,附着力达到0级,自腐蚀电流密度为8.482×10–6 A/cm2,腐蚀速率为6.593×10–2 mm/a.     

电镀锌-磷合金镀层

以硫酸锌为主盐配制了四种锌-磷合金镀液。比较了四种-磷合金镀层的耐蚀性,并分析了镀液的稳定性。结果表明:锌-磷合金镀层的自腐蚀电流密度为6.085×10~(-6)A/cm~2,纯锌镀层的自腐蚀电流密度为2.139×10~(-5) A/cm~2,锌-磷合金镀层的耐蚀性比纯锌镀层的耐蚀性好;镀液的稳定时间为45 d左右,稳定性较好;锌-磷合金镀层为片状结构,细小、均匀、致密,完全覆盖基体。