一種無(wú)鉻硅烷鋅鋁涂層的制備研究.pdf

1、達(dá)克羅金屬防腐涂層是一種含鉻鋅鋁涂層，該防護(hù)技術(shù)與傳統(tǒng)金屬防護(hù)工藝（如電鍍、磷化、浸鍍等）相比，具有耐蝕性強(qiáng)，施工和使用簡(jiǎn)單，污染更少等優(yōu)點(diǎn)，因而得到較為廣泛的應(yīng)用，但達(dá)克羅涂層殘留致癌毒性較大的 Cr6+，其生產(chǎn)應(yīng)用逐步受到了限制。因此無(wú)鉻鋅鋁涂層勢(shì)必取代含鉻達(dá)克羅涂層。本課題使用硅烷偶聯(lián)劑甲基三甲氧基硅烷（簡(jiǎn)稱 MTMS）取代鉻酐制備無(wú)鉻鋅鋁涂層。主要從 MTMS水解液配制、涂層固化工藝參數(shù)、添加成分優(yōu)化涂層性能三方面進(jìn)行研究。

2、r>　　水解液是無(wú)鉻鋅鋁涂層成膜的關(guān)鍵，其制備涉及硅烷偶聯(lián)劑的選用，水解環(huán)境酸堿度的選定，含水量的確定，涂料助劑的選用。通過(guò)電化學(xué)恒電位儀研究硅烷偶聯(lián)劑γ-甲基丙烯酰氧-丙基三甲氧基硅烷（簡(jiǎn)稱KH570）和 MTMS制備涂層的耐腐蝕性能，結(jié)果表明 MTMS制備的涂層的耐蝕性優(yōu)于KH570。通過(guò)電導(dǎo)率測(cè)試、動(dòng)電位極化測(cè)試、掃描電鏡、紅外光譜等實(shí)驗(yàn)方法，確定 MTMS水解液的最佳配比為：20wt％MTMS、40wt%去離子水、0.2-0.4

3、wt%氫氧乙基纖維素（增稠劑）、1-2wt%聚醚改性聚二甲基硅氧烷（分散劑）和1-2wt%聚氧乙烯失水山梨醇酐單月桂酸酯（簡(jiǎn)稱AlkestTW20，消泡劑），其余為甲醇，最佳水解 pH值為4.5。
　　MTMS無(wú)鉻鋅鋁涂層成膜須經(jīng)過(guò)燒結(jié)固化工藝，燒結(jié)不足或者過(guò)度都會(huì)削弱涂層的使用性能，通過(guò)四因素三水平的正交試驗(yàn)確定 MTMS涂層的最佳固化參數(shù)，各參數(shù)的最佳值為：燒結(jié)溫度250℃、燒結(jié)時(shí)間30min、預(yù)熱溫度70℃以及預(yù)熱時(shí)間10m

4、in； FTIR和 XRD等測(cè)試分析表明， MTMS鋅鋁涂層在該組燒結(jié)固化參數(shù)下可充分固化并且無(wú)明顯氧化；
　　通過(guò)動(dòng)電位極化測(cè)試研究硅溶膠添加、磷鉬酸鈉添加以及 KH560復(fù)合對(duì) MTMS鋅鋁層性能的影響，結(jié)果表明硅溶膠添加可改善涂層的附著性能，但會(huì)削弱耐蝕性能，最佳添加量為 MTMS鋅鋁涂液5-10wt%；添加鉬酸鈉可提高 MTMS涂層的耐蝕性，最佳添加量為 MTMS水解液1.2wt%；KH560與 MTMS復(fù)合使用可大幅提高