鍍鋅層植酸轉(zhuǎn)化膜的研究

《鍍鋅層植酸轉(zhuǎn)化膜的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、鍍鋅層植酸轉(zhuǎn)化膜的研究第一章緒論1.1鍍鋅層的現(xiàn)狀鍍鋅是提高鋼詼抗腐蝕能力的有效途徑，在航空、交通、電力、船舶、機(jī)械等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。為滿足鍍鋅層在惡劣環(huán)境中的耐蝕性要求，常需對(duì)鍍鋅層進(jìn)行鈍化處理。銘酸鹽鈍化抗蝕性好、成本低、技術(shù)成熟，但六價(jià)銘是致癌物質(zhì)，對(duì)人體及環(huán)境都有嚴(yán)重危害。因此，研究無(wú)毒或低毒、高耐蝕性和低成木的鈍化工藝已迫在眉睦。隨著無(wú)珞鈍化研究的深入，釦酸鹽鈍化、鈦鹽鈍化、有機(jī)/無(wú)機(jī)協(xié)同鈍化等研究取得了一定的進(jìn)展，但在耐蝕性及涂膜整體性能方面仍達(dá)不到工業(yè)應(yīng)川要求，大多還處于試驗(yàn)階段。如鉗酸鹽鈍化膜不能滿足鋅層在惡劣環(huán)境中的耐蝕性要求；鈦鹽鈍化為藍(lán)色鈍化，成木高，應(yīng)用受

2、到限制；丙烯酸樹(shù)脂中添加鉗酸鹽可得到有機(jī)物無(wú)銘鈍化涂層，只在一定程度上提高了鋅層耐蝕性；無(wú)機(jī)鹽/有機(jī)物類有機(jī)/無(wú)機(jī)協(xié)同鈍化以提高鍍層的耐蝕性將是今后研究的重點(diǎn)”，其中有機(jī)鈍化部分主要采用具有快速固化能力的低固含量、低黏度的水性樹(shù)脂，再向其中添加一些無(wú)機(jī)腐蝕抑制劑以進(jìn)一步提高體系的耐蝕性［1］。1.1.1鍍鋅層的應(yīng)用鍍鋅層鈍化廣泛應(yīng)用丁?冶金、交通、建筑、機(jī)械、航空和電力等領(lǐng)域，最常用的鈍化工藝為鎔酸鹽鈍化。因其生成的鈍化膜具有良好的屏蔽性能和白修復(fù)作用，故具有優(yōu)良的抗腐蝕性能。但是，珞酸鹽小所含六價(jià)儕具有較高的壽性，對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境有較人危害。為此歐盟頒布ROHS指令，2006

3、年7月1口起，投放歐盟市場(chǎng)的電器電子產(chǎn)胡不得含有汞、鎘、鉛、六價(jià)銘、聚滉聯(lián)苯(PBB)、聚混二苯醯(PBDE)6種有害物質(zhì)。因此未來(lái)鍍鋅產(chǎn)品的無(wú)儕鈍化勢(shì)在必行?？谇板冧\層表血無(wú)珞(VI)鈍化技術(shù)總體分為：無(wú)機(jī)物鈍化、有機(jī)物鈍化和無(wú)機(jī)一有機(jī)物復(fù)介型鈍化，涉及三價(jià)餡(111)鹽、鉗酸鹽、鈣酸鹽、硅酸鹽、稀土金屬鹽、鈦鹽及有機(jī)類物質(zhì)(如單寧酸、植酸)等，而改性硅酸鹽鈍化、稀土金屬鹽鈍化、有機(jī)硅烷鈍化及無(wú)機(jī)一有機(jī)物復(fù)合型鈍化研究的進(jìn)展較人。1.1?2發(fā)展方向。鍍鋅層無(wú)銘(VI)鈍化的研究方向?yàn)?(1)采用硅溶膠或有機(jī)物改性三價(jià)儕鈍化液，以改善鍍鋅層鈍化膜的自修復(fù)能力。(2)利用與銘同屬

4、第VIB族元素的Mo(MoOi—)或w(woi—)酸的鈍化作用，在鍍鋅-1-層表面形成氧化膜。(3)采用Zr、V、Ti、Mn、Co等的氟化物、磷酸鹽等與鍍鋅層表而形成反應(yīng)型鈍化脫，或采用與水溶性樹(shù)脂的混合溶液進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理。(4)采用Y、La、Ce等稀土金屬元素的氯化物、硝酸鹽等與鍍鋅層表血形成反應(yīng)型轉(zhuǎn)化膜，或使用它們的含氧酸鹽與鉗酸、銳酸的混合溶液進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理。(1)使用由單寧酸、沒(méi)食子酸等多價(jià)苯酚竣酸、硫腺及其衍生物等金屬螯合劑，與水溶性樹(shù)脂組成的鈍化溶液跡行轉(zhuǎn)化處理。(2)單獨(dú)使用有機(jī)硅烷偶合劑、烷氧基硅烷類等有機(jī)物鈍化，或采用與樹(shù)脂二氧化硅組成的混介溶液鈍化。(3)使用水

5、溶性或乳液樹(shù)脂與膠體二氧化硅交聯(lián)形成高分子膜，以提高鈍化膜的屏蔽效應(yīng)。(4)使用含導(dǎo)電高分子聚苯胺的鈍化液，以改善鈍化膜的自修復(fù)作用。應(yīng)該指出，單獨(dú)使用這些無(wú)鉆(VI)鈍化技術(shù)還存在不少缺陷，或耐蝕性差，或外觀不佳，或電接地性能差，或價(jià)格較高，很難達(dá)到應(yīng)用要求。因此，無(wú)倂鈍化技術(shù)研究應(yīng)充分利川有機(jī)、無(wú)機(jī)緩蝕劑之間的協(xié)同作川，采用復(fù)配技術(shù)或復(fù)合層組裝技術(shù)進(jìn)行鈍化處理，才能完全替代六價(jià)銘的鈍化［2］。1.2無(wú)機(jī)物鈍化1.2.1VIB族元素鈍化通常同族元素具冇相似的化學(xué)特性，因此用鉗和鉤作為替代物進(jìn)行了嘗試。另外，餡具有多種價(jià)態(tài)，所以三價(jià)銘也具有很好的替代前景。1.2.2三價(jià)珞鈍化因

6、相對(duì)于其他替代物，三價(jià)銘與六價(jià)骼性能近似，因此T藝成熟較快，能迅速投入使用，也為其他鈍化技術(shù)提供過(guò)渡、發(fā)展和完善的時(shí)間。三價(jià)鉆鈍化技術(shù)的捉高主耍經(jīng)歷了3個(gè)階段：第1階段，三價(jià)倂鈍化所得鈍化膜的厚度僅為100150nm,為藍(lán)色或銀灰色，鈍化膜耐蝕性能較差，需通過(guò)添加大量活性試劑、捉高溫度或添加緩蝕劑才能冇所捉高。該工藝基本被淘汰。第2階段，因添加了金屬鹽及弱有機(jī)酸，鈍化膜厚度增至200?250nm,并有彩虹、黑等多種顏色。但鈍化膜耐蝕性能仍需通過(guò)鈍化、烘干溫度的調(diào)節(jié)來(lái)控制，11由于鈍化液中大量使用三價(jià)倂，因而使鈍化成木提高，自愈合性能不穩(wěn)定。羅韋因等［1］對(duì)此類工藝配方做了報(bào)道；

7、Roman［2］的文章也介紹了通過(guò)對(duì)不同顏色鈍化膜耐蝕性的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)黑色、彩虹色、藍(lán)色膜的耐蝕性依次減弱，H均具有與同類六價(jià)輅鈍化般和似的耐蝕性。第3階段，曲于納米級(jí)二氧化硅粒子作為表面活性抑制劑的加入，提高了三價(jià)倂鈍化膜的自愈合能力，使鈍化膜的穩(wěn)定性、耐蝕性、耐熱沖擊性都有很人提高，月?厚度達(dá)到400nm以上。試驗(yàn)檢測(cè)表明，所得鈍化膜單位面積所含三價(jià)儕重量最小，且耐鹽霧試驗(yàn)性能最佳，接近六價(jià)銘的耐蝕性能C。1.2.3植酸鈍化植酸又稱肌醇六磷酸脂，是一種很強(qiáng)的金屬螯合劑，可與金屬離子形成穩(wěn)定