防腐涂層在不同腐蝕環(huán)境中的防腐性能研究.pdf

1、涂覆有機(jī)防腐涂料是金屬腐蝕防護(hù)的重要手段，然而隨著人們對腐蝕防護(hù)的要求提高，要求防腐涂料能在各種復(fù)雜環(huán)境中具有超長年限的防腐性能，因此需要涂料具有各種優(yōu)異的綜合性能才能滿足要求。本文借助掃描電子顯微鏡(SEM)、電化學(xué)阻抗譜(EIS)等研究方法，對比研究了環(huán)氧云鐵、聚氨酯以及聚脲等三種防腐涂層，在5％鹽水浸泡、濕熱環(huán)境、干濕循環(huán)及紫外光加速老化與干濕循環(huán)交替作用條件下，其光澤度、附著力等性能的變化規(guī)律，分析其防腐性能。通過上述研究得出以

2、下結(jié)論:
　　1、聚脲、聚氨酯、環(huán)氧云鐵等三種涂層常規(guī)性能研究結(jié)果表明:聚脲涂層的拉伸強(qiáng)度為26.65MPa，為環(huán)氧云鐵和聚氨酯的6.9倍、2倍;斷裂伸長率為498.33％，為環(huán)氧云鐵涂層、聚氨酯涂層的11倍、47倍;三種涂料的表干時(shí)間分別為47s、1.5h、2.5h，凝膠時(shí)間分別為10s、4h、7h;上述涂料的固含量分別為97.8％、89.2％、67.8％，都為高固含量涂料，且聚脲涂層零VOC;三種涂層的吸水率分別為2.16％、

3、4.21％、1.17％;常溫濕附著力均大于3.0MPa，且一定溫度范圍內(nèi)仍保持足夠的濕附著力。
　　2、5％鹽水浸泡腐蝕研究表明，聚脲涂層、聚氨酯涂層、環(huán)氧云鐵涂層經(jīng)5％鹽水浸泡90d時(shí)，失光率為別為4％、16％、16％;聚脲涂層、環(huán)氧云鐵涂層附著力為2.42MPa、1.15MPa;聚氨酯涂層76d時(shí)鼓泡;SEM對涂層/金屬界面分析提示出，聚氨酯涂層下金屬發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，環(huán)氧云鐵涂層下金屬有腐蝕跡象，聚脲涂層/金屬界面完好，其防腐性

4、能良好;EIS實(shí)驗(yàn)表明，聚氨酯涂層在21d已經(jīng)失效，聚脲涂層和環(huán)氧云鐵涂層處于浸泡中期階段。結(jié)合涂層在105Hz處相位角及孔隙率隨時(shí)間的的變化，可知上述5％鹽水腐蝕研究結(jié)果證實(shí)聚脲涂層的防腐蝕能力優(yōu)于其它兩種涂層。
　　3、濕熱腐蝕實(shí)驗(yàn)研究顯示，經(jīng)90d濕熱老化后聚脲涂層等三種涂層均產(chǎn)生輕微失光;濕熱老化后聚脲涂層在老化90d時(shí)仍保持2.63Mpa的附著力，而聚氨酯涂層和環(huán)氧云鐵涂層分別在65d、82d時(shí)喪失附著性;SEM界面分析

5、可知，聚氨酯和環(huán)氧云鐵涂層下金屬都出現(xiàn)不同程度腐蝕，聚脲涂層防護(hù)良好。EIS實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，28d時(shí)僅聚氨酯涂層電阻小于106O.cm2，表明涂層失效，其它兩種涂層有效。綜合105Hz處相位角及涂層孔隙率隨時(shí)間變化的可知，環(huán)氧云鐵涂層的防腐性能最好。EIS實(shí)驗(yàn)結(jié)果與宏微觀實(shí)驗(yàn)中聚脲涂層的防腐性能最優(yōu)的結(jié)果相矛盾，這可能與涂層實(shí)驗(yàn)厚度有關(guān)。
　　4、干濕循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)研究表明，經(jīng)90d干濕循環(huán)腐蝕后聚脲涂層、聚氨酯涂層、環(huán)氧云鐵涂層均有

6、不同程度的失光，三種涂層附著力均大于2.00MPa;SEM證實(shí)90d干濕循環(huán)后涂層與金屬粘附性良好，且金屬基材均沒有產(chǎn)生腐蝕。EIS實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，經(jīng)35次干濕循環(huán)腐蝕后，聚脲和聚氨酯涂層電阻值分別為1.60×106O.cm2、1.38×106O.cm2，涂層仍具有防護(hù)功能;而環(huán)氧云鐵涂層5.52×105O.cm2，涂層已喪失防腐性能。研究結(jié)果證實(shí)，聚脲在干濕環(huán)境中的防腐性能最優(yōu)，聚氨酯次之，環(huán)氧云鐵最差。
　　5、紫外線加速老化與

7、干濕循環(huán)交替腐蝕試驗(yàn)研究表明，經(jīng)90d腐蝕后，聚脲涂層、聚氨酯涂層、環(huán)氧云鐵涂層都嚴(yán)重失光，實(shí)驗(yàn)期間聚脲涂層附著力始終高于其余兩種涂層，90d時(shí)其涂層附著力分別為2.92MPa、1.83MPa、1.61MPa，SEM界面分析顯示，三種涂層下金屬均沒有腐蝕。EIS實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，三種涂層失效時(shí)間分別為35d、28d、21d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面，聚脲涂層在在紫外光加速老化與干濕循環(huán)交替作用下的防腐性能最好，聚氨酯涂層的防腐性能次之，環(huán)氧云鐵涂層最差