镀锌钢板表面无机与有机复合无铬钝化研究

【摘要】：本论文采用接枝共聚方法在环氧树脂分子链上接入丙烯酸类单体，合成亲水性丙烯酸改性环氧树脂，并将其应用到复合钝化液中。以磷钼酸盐溶液、水性丙烯酸改性环氧树脂、乙烯基三乙氧基硅烷和表面活性剂(SDS+OP-10)为A组分，水性改性胺固化剂LJ810为B组分，制备无机/有机无铬复合钝化液。 研究了亲水性丙烯酸改性环氧树脂的最佳合成条件为：反应温度120℃、反应时间5h、中和成盐温度60℃及中和成盐时间3h。红外检测显示，丙烯酸单体打开双键成功接枝到了环氧树脂上。制得的丙烯酸改性环氧树脂乳液，体系稳定、水分散性良好，兼具环氧树脂与丙烯酸树脂的性能，耐腐蚀性强及附着力好等优点。 通过正交试验和单因素试验确定了A组分配方为：表面活性剂(SDS+OP-10)为(5+15)g/L，有机硅烷偶联剂60mL/L，水性丙烯酸改性环氧树脂乳液250mL/L，磷钼酸盐溶液100mL/L。A组分与固化剂B组分的固化配比为1︰0.7的体积比，制备的复合无铬钝化液处理镀锌板的最佳条件为钝化温度25℃、钝化时间60s、干燥温度80℃、干燥时间40min。 应用扫描电镜分析了镀锌板表面复合钝化膜的表面形貌及元素组成，用中性盐雾试验、醋酸铅点滴试验、Tafel极化曲线及电化学交流阻抗探讨了复合膜的耐腐蚀性能。结果表明，复合膜表面致密平整，膜层中含有的元素主要为C、Zn、O、Si、N、P、Mo等；复合钝化膜的存在阻滞了镀锌层腐蚀过程的阳极和阴极反应，有效减缓了镀锌板的腐蚀速率；膜层对基板的附着性好，耐腐蚀性强，72h中性盐雾试验后的腐蚀率为3%，与铬酸盐钝化膜的耐蚀性相近。