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对铝表面硅烷及缓蚀剂协同改性的研究

发表时间:2017-10-17
  20世纪70年代初,有机缓蚀剂开始在工业上大规模推广和应用。其化学稳定性好,不易水解和降解,缓蚀、阻垢效果好,使用剂量小。某些分子中含有长链烷基的有机酸酯缓蚀剂具有配位金属离子的能力,在一定的浓度下,可在金属铝表面自组装成有良好缓蚀效果及疏水性的保护膜。但膜层与铝合金的附着力较弱,不能在恶劣的环境下提供长效的保护。某些硅烷偶联剂(SCA)能够明显改善无机相2有机相的界面粘接性能。铝管经SCA预处理后,可望在金属、有机涂层之间形成结构紧密、自由体积小的界面相,从而明显提高有机涂层体系的腐蚀防护性能,目前已成为金属表面预处理领域的新技术。

  中南大学化学化工学通过先后将铝浸入双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTESPT)溶液、含有长链烷基的有机酸酯缓蚀剂A溶液,取出吹干后在一定条件下固化形成致密疏水的复合膜。对复合膜的疏水耐蚀性能和微观形貌进行了考察,并初步探讨了其耐蚀机理。

  试验采用硅烷双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTESPT)和长链烷基有机酸酯缓蚀剂A

  钝化金属铝,通过先后将试样浸入BTESPT溶液,A分子溶液中,取出在100℃固化12h制备耐腐蚀的钝化膜。析氢试验、碱浸失重试验、盐雾试验和电化学测试均证明钝化后的试样耐腐蚀性能明显高于空白样。膜中不含重金属和氟化物,通过了欧盟ROHS指令。利用SEM观察了复合膜的表面微观形貌,结合电化学试验初步探讨了复合膜的耐蚀机理。并探讨了复合膜的成膜机理。

  结论

  1经析氢试验、碱浸失重试验、盐雾试验及安全性检测表明,复合膜具有良好的耐蚀性且不含重金属等有害物质,具有工业应用价值。

  2SEM分析及电化学试验说明,复合膜结构致密,对基体覆盖度高,主要通过抑制电化学腐蚀过程中的阴极去极化反应来实现其对基体金属的保护。

  3BTESPT醇水溶液经40h水解后,溶液中≡SiOH浓度达到最大值。复合膜在100℃下保持12h后,基本固化完全。

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