2016-1-21
科技進(jìn)展國(guó)外金屬鋁、鋅顏料防腐研究現(xiàn)狀劉輝,葉紅齊,尹雋(中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410083)主要包括析氫法。熱重法4及化測(cè)試。SEM與XPS緩蝕劑主要分為無(wú)機(jī)緩蝕劑與有機(jī)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(jí)鋁粉呈片狀結(jié)構(gòu),這種鋁粉定向排列時(shí),各粉片反射光互相得以加強(qiáng),形成銀色的閃光。因此,在上世紀(jì)30-40年代,鋁粉就應(yīng)用于汽車、工業(yè)涂料、油墨生產(chǎn)中。同時(shí),鋅粉是富鋅涂料的主要成分,當(dāng)納米鋅粉應(yīng)用于粉末滲鋅時(shí),可望全部代替熱浸鍍鋅。鋅粉在化學(xué)工業(yè)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(fù)合材料生產(chǎn)中,鋅粉也得到日益廣泛的應(yīng)用。但是,在實(shí)際使用過(guò)程中,鋁粉和鋅粉可以和水或者酸性介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)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(wèn)題越來(lái)越受到廣泛的關(guān)注。
防腐機(jī)理金屬鋁粉和鋅粉的抗腐蝕有多種機(jī)理,其中主要的作用有:(1)屏蔽效應(yīng)。這主要是由于緩蝕劑的存在阻礙了金屬顏料與腐蝕介質(zhì)的接觸,降低了腐蝕速度,同時(shí)也可能因?yàn)榫徫g劑分子上的基團(tuán)與腐蝕介質(zhì)的分子基團(tuán)形成了螯合作用,減低了腐蝕介質(zhì)對(duì)金屬顏料的侵害。(2)電化學(xué)防護(hù):當(dāng)緩蝕劑、金屬顏料與腐蝕介質(zhì)之間由于電化學(xué)反應(yīng)形成了一層保護(hù)膜,這層膜的形成減少了介質(zhì)對(duì)顏料的腐蝕,從而保護(hù)了金屬顏料。大多數(shù)的有效保護(hù)作用都是這些效應(yīng)相互結(jié)合得到的。
金屬顏料防腐的評(píng)定金屬顏料的防腐評(píng)定方法和指標(biāo)有多種,常用的主要有析氫法、熱重法、極化測(cè)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(zhì)中,可以發(fā)生反應(yīng),釋放出氫氣。
因此,最簡(jiǎn)單的腐蝕評(píng)定的指標(biāo)就是測(cè)量氫氣的釋放量'氫氣釋放量越多,表明腐蝕現(xiàn)象越嚴(yán)重,反之亦然。
采用析氫法衡量防腐效果時(shí),常常用保護(hù)因子作為具體的指標(biāo),/=(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(hù)因子/可達(dá)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(zhì)量的變化來(lái)表示防腐的效果,得到質(zhì)量損失與時(shí)間的變化關(guān)系曲線,然后由該曲線計(jì)算出腐蝕速度,進(jìn)而得到緩2有機(jī)緩蝕劑大多數(shù)金屬顏料的緩蝕劑為有機(jī)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(guò)于苯乙烯與馬來(lái)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(jù)報(bào)道,保護(hù)因子可達(dá)到99%.影響這類高聚物緩蝕效果的因素有:高聚物相對(duì)分子質(zhì)量的大小、酸值、溶液的fH值等。其腐蝕機(jī)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(chǎn)生,在金屬顏料表面形成了一層致密的保護(hù)層,從而有效地阻止了腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
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