2016-1-21
科技進展國外金屬鋁、鋅顏料防腐研究現狀劉輝,葉紅齊,尹雋(中南大學化學化工學院,湖南長沙410083)主要包括析氫法。熱重法4及化測試。SEM與XPS緩蝕劑主要分為無機緩蝕劑與有機緩蝕劑兩大類。
鋁粉能反射可見光、紅外光和紫外光的60% ~90%,特別是由于顏料級鋁粉呈片狀結構,這種鋁粉定向排列時,各粉片反射光互相得以加強,形成銀色的閃光。因此,在上世紀30-40年代,鋁粉就應用于汽車、工業涂料、油墨生產中。同時,鋅粉是富鋅涂料的主要成分,當納米鋅粉應用于粉末滲鋅時,可望全部代替熱浸鍍鋅。鋅粉在化學工業中主要用作還原劑、縮合劑和脫鹵化劑,在金屬粉末合成樹脂復合材料生產中,鋅粉也得到日益廣泛的應用。但是,在實際使用過程中,鋁粉和鋅粉可以和水或者酸性介質發生反應放出氫氣,使得鋁顏料和鋅顏料的效果受到很大的限制。因此,鋁粉和鋅粉的腐蝕及其防腐問題越來越受到廣泛的關注。
防腐機理金屬鋁粉和鋅粉的抗腐蝕有多種機理,其中主要的作用有:(1)屏蔽效應。這主要是由于緩蝕劑的存在阻礙了金屬顏料與腐蝕介質的接觸,降低了腐蝕速度,同時也可能因為緩蝕劑分子上的基團與腐蝕介質的分子基團形成了螯合作用,減低了腐蝕介質對金屬顏料的侵害。(2)電化學防護:當緩蝕劑、金屬顏料與腐蝕介質之間由于電化學反應形成了一層保護膜,這層膜的形成減少了介質對顏料的腐蝕,從而保護了金屬顏料。大多數的有效保護作用都是這些效應相互結合得到的。
金屬顏料防腐的評定金屬顏料的防腐評定方法和指標有多種,常用的主要有析氫法、熱重法、極化測試、SEM(掃描式電子顯微鏡法)和XPS(X射線光電子能譜法。
析氫法鋁粉和鋅粉在水或酸性介質中,可以發生反應,釋放出氫氣。
因此,最簡單的腐蝕評定的指標就是測量氫氣的釋放量'氫氣釋放量越多,表明腐蝕現象越嚴重,反之亦然。
采用析氫法衡量防腐效果時,常常用保護因子作為具體的指標,/=(V,為空白的金屬顏料的析氫量(未加緩蝕劑)V為加入緩蝕劑后金屬顏料的析氫量。/越大,表示防腐效果越好,良好的緩蝕劑的保護因子/可達999%以上。
熱重法熱重法即用金屬顏料在加入緩蝕劑的前后質量的變化來表示防腐的效果,得到質量損失與時間的變化關系曲線,然后由該曲線計算出腐蝕速度,進而得到緩2有機緩蝕劑大多數金屬顏料的緩蝕劑為有機物,粗略的分為下面幾類。
高分子緩蝕劑。目前,用得最多的高分子緩蝕劑莫過于苯乙烯與馬來酸酐的共聚物,這類高分子共聚物能夠有效地防止鋁顏料的腐蝕,據報道,保護因子可達到99%.影響這類高聚物緩蝕效果的因素有:高聚物相對分子質量的大小、酸值、溶液的fH值等。其腐蝕機理很可能是部分可溶性的聚合物與Af之間形成化合物,正是由于這種化合物的產生,在金屬顏料表面形成了一層致密的保護層,從而有效地阻止了腐蝕現象的發生。
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