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铝合金表面自交联丙烯酸树脂钝化膜的研究

叶小乐  
【摘要】:腐蚀是当今社会人类和环境所面临的一个巨大问题,金属腐蚀是金属被腐蚀介质渗透发生化学或电化学反应。金属腐蚀对社会经济、环境保护及人民安全都有巨大的影响。解决这类问题通常是使用阻隔层来限制或阻止腐蚀性介质与金属的直接接触,从而保护金属不会被腐蚀介质快速渗透并腐蚀。近年来,环保型的树脂钝化膜越来越受到人们的关注。本文通过改变乳化剂十六烷基三甲基溴化铵含量、可聚合多羟基有机胺功能单体含量以及使用三种不同的交联单体三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、N-羟乙基丙烯酰胺(HEAA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),采用半连续乳液聚合法制备了优异的自交联阳离子丙烯酸酯乳液。以制备的自交联阳离子丙烯酸乳液为主要成膜物质,以植酸、氟钛酸铵为无机缓蚀剂,在ADC12铝合金板上制备了自交联丙烯酸树脂钝化膜及复合树脂钝化膜。通过固含量、结渣率、单体转化率、乳液粒径、吸水率、交联度、红外光谱(FTIR)、热重分析(DSC)等测试手段对丙烯酸乳液进行表征。结果表明1.04%含量的乳化剂及10%含量的功能单体所制备的丙烯酸乳液具有较小的粒径,较低的结渣率。2.0%TPGDA、2.0%HEAA及6.0%GMA的配比提高了丙烯酸乳液的交联度,降低了其吸水率。通过附着力测试、硫酸铜点滴实验、中性盐雾实验、电化学测试等测试手段考察自交联丙烯酸树脂钝化膜及复合树脂钝化膜的耐腐蚀性能。采用扫描电镜(SEM)观察钝化膜表面结构。结果表明添加TPGDA交联单体所制备的自交联丙烯酸树脂钝化膜耐腐蚀效果较差,2%HEAA及6%GMA制备的自交联丙烯酸树脂钝化膜耐蚀性能最佳。同时添加HEAA与GMA双交联单体的树脂钝化膜也显示出优异的耐腐蚀性能。对缓蚀剂的探究得出添加植酸及氟钛酸铵的复合树脂钝化膜中,植酸的加入能进一步提高钝化膜的耐腐蚀性能,且植酸含量为1.0%时,耐蚀性能最优,而氟钛酸铵的加入并不能提高钝化膜耐蚀性能。附着力测试结果表明所制备的钝化膜与ADC12铝合金板的结合力较好。


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