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對鋁表面硅烷及緩蝕劑協同改性的研究

發表時間:2017-10-17
  20世紀70年代初,有機緩蝕劑開始在工業上大規模推廣和應用。其化學穩定性好,不易水解和降解,緩蝕、阻垢效果好,使用劑量小。某些分子中含有長鏈烷基的有機酸酯緩蝕劑具有配位金屬離子的能力,在一定的濃度下,可在金屬鋁表面自組裝成有良好緩蝕效果及疏水性的保護膜。但膜層與鋁合金的附著力較弱,不能在惡劣的環境下提供長效的保護。某些硅烷偶聯劑(SCA)能夠明顯改善無機相2有機相的界面粘接性能。鋁管經SCA預處理后,可望在金屬、有機涂層之間形成結構緊密、自由體積小的界面相,從而明顯提高有機涂層體系的腐蝕防護性能,目前已成為金屬表面預處理領域的新技術。

  中南大學化學化工學通過先后將鋁浸入雙-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTESPT)溶液、含有長鏈烷基的有機酸酯緩蝕劑A溶液,取出吹干后在一定條件下固化形成致密疏水的復合膜。對復合膜的疏水耐蝕性能和微觀形貌進行了考察,并初步探討了其耐蝕機理。

  試驗采用硅烷雙-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTESPT)和長鏈烷基有機酸酯緩蝕劑A

  鈍化金屬鋁,通過先后將試樣浸入BTESPT溶液,A分子溶液中,取出在100℃固化12h制備耐腐蝕的鈍化膜。析氫試驗、堿浸失重試驗、鹽霧試驗和電化學測試均證明鈍化后的試樣耐腐蝕性能明顯高于空白樣。膜中不含重金屬和氟化物,通過了歐盟ROHS指令。利用SEM觀察了復合膜的表面微觀形貌,結合電化學試驗初步探討了復合膜的耐蝕機理。并探討了復合膜的成膜機理。

  結論

  1經析氫試驗、堿浸失重試驗、鹽霧試驗及安全性檢測表明,復合膜具有良好的耐蝕性且不含重金屬等有害物質,具有工業應用價值。

  2SEM分析及電化學試驗說明,復合膜結構致密,對基體覆蓋度高,主要通過抑制電化學腐蝕過程中的陰極去極化反應來實現其對基體金屬的保護。

  3BTESPT醇水溶液經40h水解后,溶液中≡SiOH濃度達到最大值。復合膜在100℃下保持12h后,基本固化完全。

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