低表面處理帶銹富鋅涂料及其中涂漆的制備及性能研究.pdf

1、帶銹涂料可直接涂刷于存在一定殘余銹蝕的鋼鐵表面,簡化了傳統(tǒng)涂料涂裝前的表面處理程序,大大降低了涂裝成本和對環(huán)境及施工人員的危害,其防銹性能也優(yōu)于常規(guī)的防腐蝕涂料,目前低表面處理帶銹涂料及其配套中涂漆已成為重防腐涂料研究的熱點和重點。本文在綜述了熱鍍鋅碳鋼材料大氣腐蝕現(xiàn)狀和低表面處理帶銹涂料研究進展的基礎上,制備了熱鍍鋅鋼構用有機轉銹劑,并使用上述有機轉銹劑制備了集穩(wěn)定,轉化、滲透為一體的多功能低表面處理帶銹富鋅涂料。針對現(xiàn)有的傳統(tǒng)中涂漆

2、不能和帶銹涂料形成優(yōu)異的配套性能的現(xiàn)狀,制備了帶銹富鋅涂料專用的鋁鋯偶聯(lián)劑改性環(huán)氧鋁粉中涂漆。本論文的主要研究工作如下:
　　 1、熱鍍鋅鋼構用有機轉銹液的制備與性能研究。利用掃描電鏡(SEM)和能量散射譜(EDS)研究了熱鍍鋅碳鋼材料的鍍層組織形貌和物象組成成分。采用濕熱交替加速腐蝕試驗模擬了熱鍍鋅鋼材在含有氯化物的大氣環(huán)境中的腐蝕,采用X射線衍射譜(XRD)分析了腐蝕產(chǎn)物的主要有構成。依據(jù)上述研究結果采用正交實驗法制備了具有

3、一定磷化、鈍化和除油功能的有機轉銹劑。采用相關國家標準和方法研究了轉銹液的基本物理性能、轉銹液處理后金屬的防銹性能以及銹轉化效率。結果表明有機轉銹劑在銹蝕熱鍍鋅表面形成防銹膜層,膜層附著力≤2級,耐CuSO4點滴162 S,3％NaCl溶液浸漬17 h,防銹期50 d,轉銹劑的轉化效率為0.124 Kg·m-2。
　　 2、低表面處理帶銹富鋅涂料的制備及性能研究。采用環(huán)氧樹脂E-44作為主要的成膜物質,并摻雜聚乙烯醇縮丁醛樹脂、

4、氨基樹脂、環(huán)氧改性有機硅樹脂作為輔助成膜物質;采用鋅粉和多種化學防銹顏料組合應用以增強涂料的電化學和化學防銹性能;以第2章制備的有機轉銹劑作為轉銹組分來制備低表面處理帶銹富鋅涂料。采用正交實驗法考察了成膜物質、電化學防銹顏料鋅粉、主化學防銹顏料、有機轉銹劑對對涂層的物理機械性能、化學防銹性能、帶銹涂裝性能以及施涂性能等的影響。制備的低表面處理帶銹富鋅涂料具有優(yōu)良的物理機械性能和防銹性能,其硬度達到4 H,耐鹽水浸泡60 d不返銹,耐鹽霧

5、＞800 h,施涂性能良好。同時采用鹽霧試驗考察了轉銹劑對帶銹涂料在無銹基體上耐蝕性能的影響,當其用量的質量份為6時涂層具有最好的耐腐蝕性能。
　　 3、鋁鋯有機金屬偶聯(lián)劑改性環(huán)氧鋁粉涂料的制備及性能研究。采用鋁鋯偶聯(lián)劑對鱗片狀鋁粉進行表面改性,將改性后的鋁粉用作防銹顏料制備了一種環(huán)氧鋁粉涂料。EDS和SEM照片顯示改性后的鋁粉分散性能得到改善,表面斑點狀缺陷得到修復,涂層更加平整、致密,物理屏蔽性能提高。研究同時表明經(jīng)2.5％

6、偶聯(lián)劑改性的環(huán)氧鋁粉涂料具有良好的物理機械性能,硬度達到4 H,耐3％鹽水浸泡65 d無銹蝕,不起泡。涂層體系在3.5％NaCl溶液中的的電化學阻抗譜(EIS)測試表明,浸泡52 d后未改性的涂層基本上失去了對基體的保護作用,改性涂層的阻抗值仍可達到106Ω·cm2,涂層對基體仍具有一定的保護作用,且當偶聯(lián)劑的用量為2.5％時環(huán)氧鋁粉涂層具有最好的防護性能。Tafel曲線測試表明鋁鋯偶聯(lián)劑改性后涂層的自腐蝕電流減小,腐蝕速率下降。涂層體