十二烷基苯磺酸二次掺杂聚苯胺/环氧有机硅复合涂层的防腐性能

以自制的十二烷基苯磺酸二次掺杂聚苯胺为防腐颜料,制备质量分数为0.5%,1.0%及1.5%的十二烷基苯磺酸二次掺杂聚苯胺/环氧有机硅复合涂层,利用扫描电子显微镜观察不同掺量十二烷基苯磺酸二次掺杂聚苯胺在环氧有机硅涂层中的分散状态,并通过开路电位、电化学阻抗谱及Tafel曲线对比分析涂层的耐腐蚀性能。结果表明,十二烷基苯磺酸二次掺杂聚苯胺添加量为1.0%时,其在环氧有机硅涂层的分散均匀且致密,并在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡后对Q235低碳钢表现出良好的防腐效果。     

聚硫橡胶增韧环氧树脂/聚苯胺涂料的力学、耐热及防腐蚀性能

为了增强环氧涂料的力学、耐热和防腐蚀性能,以环氧树脂为基料、聚硫橡胶为增韧剂、聚苯胺(PANI)为防腐蚀成分,制备了聚硫橡胶增韧的环氧涂料。采用漆膜柔韧性、附着力、耐冲击性、硬度测试和电化学方法,研究了聚硫橡胶和聚苯胺用量对涂膜力学性能和防腐蚀性能的影响,并用热失重法和扫描电镜分析了最优配方涂膜的热稳定性和断裂特性。结果表明:当添加10%~15%聚硫橡胶(占环氧树脂的质量分数,下同)和5%PANI时涂膜的力学性能和防腐蚀性能较好;聚硫橡胶增韧对环氧树脂的热稳定性影响不大;聚硫橡胶增韧环氧树脂/聚苯胺涂层呈韧性断裂,防腐蚀性能明显强于清漆。     

聚苯胺/钼酸涂层的电化学合成及其耐蚀性能

为了提高Q235碳钢的防腐蚀性能,先对其进行钝化处理,然后分别在不含和含有钼酸的苯胺和草酸混合溶液中,采用循环伏安法在碳钢电极表面电化学合成聚苯胺(PANI)和聚苯胺/钼酸(PANI-MoO2-4)涂层;利用开路电位-时间曲线、动电位极化曲线及电化学阻抗谱分析了PANI涂层和PANI-MoO2-4涂层在3.5%NaCl溶液中的防腐蚀性能。结果表明:PANI-MoO2-4涂层对Q235碳钢的腐蚀防护作用明显优于PANI涂层;与碳钢相比,PANI-MoO2-4涂层的自腐蚀电位升高了近188 mV,自腐蚀电流密度约为碳钢的1/5,低频阻抗模值|Z|0.05 Hz约为碳钢的53倍。     

导电聚苯胺/水性环氧树脂防腐涂料的制备及防腐性能

以导电聚苯胺为防腐颜料制备水性环氧防腐涂层,用光学显微镜观测聚苯胺在水性环氧中的分散性,用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线分析(LSV)、盐雾试验以及X衍射光谱(XRD)表征涂层的防腐性能,研究了聚苯胺(PANI)添加量对水性环氧树脂涂层防腐性能的影响。结果表明,在涂层中引入导电聚苯胺使涂层具有一定的导电性。随着聚苯胺添加量的增加涂层导电性提高,将金属腐蚀产生的电子导到涂层与溶液的界面上,隔离阴阳极间的反应,形成完整的金属表面氧化膜。同时,聚苯胺对金属离子的螯合作用和对氧气的屏蔽提高了涂层的抗"闪锈"能力和防腐效果。但是,聚苯胺添加量过大(达到0.8%)使涂层后期的屏蔽腐蚀离子效果明显降低,使防腐作用主要依赖氧化膜,涂层综合防腐效果降低。聚苯胺添加量(质量分数)为0.6%时聚苯胺在水性环氧中分散效果好,金属表面涂层的氧化膜均匀,具有最好的抗"闪锈"能力和防腐性能。     

环氧树脂基导电复合涂层的制备及防腐蚀性能

采用物理混合的方法在Q235碳钢表面制备一种环氧树脂基导电复合涂层。结果表明,E51环氧树脂清漆涂层存在大量的微泡,严重影响涂层的防护性能。导电复合涂层的微泡数量显著降低,经2000 h盐水浸泡和盐雾腐蚀实验结果表明,涂层未出现起泡、剥落等破坏,涂层下的Q235碳钢未发生腐蚀。电化学交流阻抗表明,随着浸泡时间的延长E51清漆涂层的阻抗急剧降低,而复合涂层的阻抗随着浸泡时间的延长而增大,表现出一定的自修复功能。复合涂层的电阻率和附着力分别为103Ω·cm数量级和9.12 MPa。     

丙烯酸酯-苯胺核壳共聚乳液的制备及其防腐蚀性能

为了提高聚苯胺乳液的成膜性、附着力和防腐蚀性能,以丙烯酸酯乳胶粒子为种子,采用核壳乳液聚合法制备丙烯酸酯-苯胺核壳共聚乳液,直接将其涂刷在Q235钢表面成膜。分析了核壳共聚机理,用红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)对共聚物的结构及形貌进行了表征;通过接触角、吸水率、附着力、Tafel曲线及电化学阻抗谱测试研究了苯胺用量对涂层疏水性、附着力和防腐蚀性能的影响。结果表明:制备的核壳共聚乳液乳胶粒子具有明显的核壳结构;当苯胺用量为1.00%时,核壳共聚乳液涂层的水接触角为81.2°,附着力为1级,腐蚀电流密度仅为10-8.0A/cm2,电化学阻抗值达到了105Ω,具有良好的防腐蚀性能。     

水性聚苯胺/叔氟丙烯酸酯复合防腐涂层的制备及性能

为研究水性聚苯胺/叔氟丙烯酸酯（PANI/VFAc）复合涂层对Q235钢防腐蚀性能的影响,首先,以叔碳酸乙烯酯（Veova 10）和甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）为功能单体合成了VFAc乳液,并将其与PANI乳液混合后涂刷在Q235钢表面,制备了PANI/VFAc复合涂层;然后,采用TEM和FTIR对VFAc的结构进行了表征,采用XPS和接触角（CA）研究了复合涂层的表面性能,采用电化学方法研究了不同改性丙烯酸酯乳液对复合涂层防腐蚀性能的影响。结果表明:PANI/VFAc复合涂层的水接触角为97.56°,湿附着力等级为0,涂层表现出较好的疏水性;其腐蚀电流密度为8.72×10-8 A·cm-2,电化学阻抗达到106 Ω·cm2。所得结论表明PANI/VFAc复合涂层对Q235钢具有良好的防腐蚀性能。      

一种盐酸掺杂聚苯胺聚酰胺树脂涂层的制备及其防腐蚀性能

聚酰胺树脂粘合剂具有漆膜对金属粘合力强、耐候性和施工性能好以及对人体毒性小等优点,目前未见将其作为环氧树脂粘合剂的报道。以过硫酸铵为氧化剂、苯胺单体为原料合成了本征态和盐酸掺杂聚苯胺,以其作填料,聚酰胺树脂650为粘合剂,采用共混法加入环氧树脂E-44和二乙烯三胺助剂制成防腐蚀涂料,并涂覆于钢和铝基片表面,制备了防腐蚀涂层。通过划格法测试涂层的附着力,通过Tafel曲线、交流阻抗谱和中性盐雾试验研究了涂层的防腐蚀性能。结果表明:聚苯胺聚酰胺树脂涂层对金属基片有一定的防腐蚀性能,其中盐酸掺杂聚苯胺对钢基片的防腐性能更好。     

Q235钢表面氟硅改性丙烯酸酯乳胶涂层的防腐蚀性能

为了提高丙烯酸酯乳胶涂层对Q235钢的防腐蚀性能,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)和乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)作为改性单体,通过乳液聚合方法合成含氟硅丙烯酸酯(氟硅丙)乳液。利用红外光谱(FT-IR)对氟硅丙聚合物的结构进行了表征。在Q235钢表面制备乳胶涂层,测试了氟硅丙乳胶涂层的耐水性和附着力;同时利用电化学测试和盐雾试验研究了涂层对Q235钢的防腐蚀性能。结果表明:氟硅丙乳胶涂层具有较好的耐水性、附着力和防腐蚀性能,其与水的接触角可达到112.3°,吸水率仅为3.0%,附着力为0级,在3.5%Na Cl溶液中的电化学阻抗值达到了1×1010Ω,腐蚀电流密度仅为5.14×10(-11)A/cm~2,对Q235钢具有良好的保护作用。     

Ce3+掺杂聚苯胺中空微球/环氧涂层防腐蚀研究

聚苯胺作为一种新型的防腐蚀材料,在钢铁防腐蚀领域具有良好的应用前景.通过自组装法在聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)(PAMPS)水溶液中制备了聚苯胺(PANI)中空微球,将稀土Ce~(3+)掺杂到聚苯胺中空微球表面制备了一种新型的Ce~(3+)掺杂修饰的聚苯胺中空微球(PANI-Ce~(3+)).以PANI-Ce~(3+)中空微球为防腐填料添加到环氧树脂(EP)中,制备Ce~(3+)掺杂修饰的聚苯胺中空微球/环氧(PANI-Ce~(3+)/EP)防腐涂层.采用FT-IR、UV-Vis、SEM、XRD等对PANI-Ce~(3+)中空微球进行表征,通过动电位极化法、交流阻抗测试探究PANI-Ce~(3+)/EP涂层的防腐蚀性能.结果表明:PANI-Ce~(3+)/EP涂层具有较高的腐蚀电压(Ecorr=-0.414 V)和较小的腐蚀电流密度(I_(corr)=0.676×10~(-5)μA/cm~2);PANI-Ce~(3+)/EP涂层低频区阻抗模量随浸泡时间呈现先减小后增大的变化趋势,在质量分数3.5%的NaCl水溶液中经过1 680 h腐蚀后,阻抗模量保持在106.6Ω·cm~2;表面有划伤的PANI-Ce~(3+)/EP涂层在质量分数3.5%的Na Cl水溶液进行1 680 h腐蚀实验后,涂层表面不起泡,仅在划痕处有少量铁锈.PANI-Ce~(3+)/EP涂层表现出优异的耐腐蚀性能.     

聚苯胺电活性涂层对碳钢的防腐蚀性能研究

将化学聚合所得的聚苯胺(PANI)粉末分散于羟基丙烯酸树脂中,可制备出粘接力强、有一定导电性的防腐蚀涂料.通过测量不同PANI含量涂层的开路电位、自腐蚀电流及涂层的交流阻抗谱随时间的变化,研究了聚苯胺含量对涂层防蚀性的影响.结果表明,聚苯胺含量过高或过低,涂层的防蚀性均不佳,只有当聚苯胺含量为10%～15%时,涂层的防蚀性最好.基于不同PANI含量的涂层经不同浸泡时间后等效电路的变化,探讨了聚苯胺的防腐蚀机制.     

Zn-Al-Mg-RE涂层在含SRB海水中的耐腐蚀性与机理

利用高速电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备Zn-Al-Mg-RE涂层,采用环氧改性有机硅树脂对涂层进行封孔,在含硫酸盐还原菌(SRB)海水中浸泡后,采用EIS,PC等方法研究Zn-Al-Mg-RE涂层在SRB一个生长周期内的腐蚀行为,并对涂层进行表面微观形貌和化学成分分析,探讨其腐蚀机理。结果表明:封孔和未封孔的Zn-Al-Mg-RE涂层在含SRB海水中的腐蚀速率均呈先增大后减小的趋势;封孔后Zn-Al-Mg-RE涂层的耐腐蚀性得到较大提高。经过浸泡后的Zn-Al-Mg-RE涂层表面覆盖了一层微生物和腐蚀产物组成的混合物层和钝化膜层,避免了涂层进一步遭受损坏。     

聚邻氯苯胺-纳米SiC/环氧树脂复合材料的制备与防腐性能

导电聚合物在金属腐蚀领域存在着潜在的应用前景。为获得防腐性能良好的聚邻氯苯胺(POCl)-nano SiC/环氧树脂复合材料,利用原位聚合法制备了盐酸掺杂态POCl-nano SiC复合改性材料。通过FTIR、UV-vis、XRD、TGA、XPS和SEM等分析手段对其结构、组成和形貌进行了表征。以POCl-nano SiC复合改性材料为填料,环氧树脂为成膜物质,在碳钢表面制备了POCl-nano SiC含量为3wt%、5wt%和8wt%的POCl-nano SiC/环氧树脂复合涂层,并通过SEM对涂层的断面形貌进行了观察。利用Tafel极化曲线和电化学交流阻抗谱研究了涂层在3.5%NaCl溶液中的防腐性能。结果表明,POCl-nano SiC填充量为5wt%的POCl-nano SiC/环氧树脂复合涂层表现出较好的抗腐蚀性能,其腐蚀速率为2.78×10-3 mm/y,腐蚀保护效率高达90.45%。表明适量的POClnano SiC作为环氧树脂涂层的增强相,降低了涂层的孔隙缺陷,在腐蚀介质刺激下,能够在碳钢表面形成钝化保护层。Nano SiC粒子在涂层中充当着类似栅栏结构的屏障,从空间结构上阻止了气体分子和腐蚀溶液向金属基底的渗透。     

纳米Al2O3封孔对电弧喷涂3Cr13涂层耐腐蚀性能的影响

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备了约150μm厚的3Crl3涂层,并采用3种添加不同含量的纳米AlO3异丙醇溶液的有机硅树脂对其进行封孔处理,利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对涂层的微观组织和物相组成进行分析,采用全浸泡腐蚀、乙酸盐雾腐蚀以及电化学腐蚀试验研究了未封孔及封孔涂层的耐腐蚀性能。结果表明：3Crl3涂层的物相组成主要为α—Fe（Cr）和Cr2O3涂层为典型的层状堆积结构,孔隙率约为11％;涂层封孔后的耐腐蚀性能明显优于未封孔涂层的,而且添加质量分数为6％的纳米AIz03异丙醇溶液的有机硅封孔剂对3Crl3涂层耐腐蚀性能的提高最为显著。     

热镀锌和锌铝合金镀层的微观组织及盐雾腐蚀行为

采用间歇式中性盐雾加速试验方法研究了Q235钢热镀锌及55Al-Zn合金镀层的腐蚀行为，利用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）分析了镀层的微观组织和腐蚀产物的成分。镀层的微观组织分析结果表明热镀锌层由表及里是η相（纯锌），ζ相（FeZn13),δ1相（FeZn7）和α固溶体组成；热镀锌铝合金镀层由两层组成，外层由富锌和富铝两相固溶体组成，内层由单一的η相（Fe2Al5)组成。盐雾试验和腐蚀产物分析结果表明，热镀锌铝合金层的耐腐蚀性能优于热镀锌层。     

Conducting polyaniline nanoparticles and their dispersion for waterborne corrosion protection coatings

A novel approach for preparing waterborne corrosion protection polyaniline (PANI)-containing coatings was developed. First, conducting polyaniline/partially phosphorylated poly(vinyl alcohol) (PANI/P-PVA) spherical nanoparticles with significant dispersibility in aqueous media were prepared by the chemical oxidative dispersion polymerization in presence of partially phosphorylated poly(vinyl alcohol) (P-PVA). The PANI/P-PVA-containing coatings with different PANI/P-PVA contents were then prepared, employing waterborne epoxy resin as the matrix. The corrosion protection property of PANI/P-PVA-containing coatings on mild steel was investigated by salt spray test and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) technique in 3.0 wt % NaCl aqueous solution. The results indicated that the waterborne PANI/P-PVA-containing coatings (PANI/P-PVA content, 2.5 wt %) could offer high protection because the impedance values remained at higher than 1 × 10(7) Ω cm(2) after 30 days of salt spray tests. All the results were compared with these of the waterborne coatings containing PANI nanoparticles in the emeraldine salt form (PANI ES), and the protection mechanism was also proposed with the evidence of scanning electron microscope (SEM) and X-ray photoelectron spectrometry (XPS).     

超音速电弧与普通电弧喷涂FeCrNiB涂层的耐磨损性能

为了提高电弧喷涂涂层的结合强度及耐磨损性能,采用超音速电弧喷涂技术和普通电弧喷涂技术在Q235钢表面分别制备了Fe17Cr5NiB涂层,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等手段对比分析了2种涂层的微观结构及性能。结果表明:超音速电弧涂层具有更加致密的结构,其平均孔隙率为0.95%,远低于普通电弧涂层;超音速电弧涂层与基体呈紧密结合,其结合强度为60 MPa,而普通电弧涂层与基体之间呈明显的分层状态,其结合强度仅为28 MPa;超音速电弧涂层具有良好的非晶态结构及致密性,使其具有远高于普通电弧涂层的硬度以及耐磨损性能,显微硬度高出普通电弧涂层32.27%,耐磨损性能是普通电弧涂层的2倍以上(是基体的14倍以上)。     

不同钢材在储罐沉积水中的电化学腐蚀行为

目前,鲜有多种钢材在储罐沉积水中腐蚀机制的研究报道。采用电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线测试技术研究碳钢Q235,管线钢X65、X80,不锈钢316L等4种钢材在原油储罐沉积水中的电化学腐蚀行为,并结合扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)和X射线衍射谱(XRD)对钢材腐蚀形貌和腐蚀产物成分进行分析。结果表明:Q235钢、X65钢和X80钢浸泡24 d后表面生成疏松腐蚀产物,316L钢表面没有明显腐蚀现象发生;Q235(3.462μA/cm~2)、X65钢(4.122μA/cm~2)和X80钢(5.848μA/cm~2)在原油沉积水中极化曲线自腐蚀电流密度远大于316L(0.118μA/cm~2),316L钢极化曲线有明显的钝化区;随着浸泡时间延长,Q235钢、X65钢、X80钢的EIS谱阻抗模值缓慢增加,随后阻抗模值降低,而316L钢的阻抗模值没有明显变化。