生物基金属保护剂TPA对碳钢包装材料防腐性能影响

目的采用生物基材料,制备金属保护剂对碳钢包装材料进行防腐保护,解决传统金属表面处理方式污染环境和危害人体健康的弊病,获得性能优良的生物基金属保护剂。方法以植物萃取成分提炼单宁酸、植酸与水共混复配,制备生物基金属保护剂TPA,并对碳钢表面进行涂覆处理,获得钝化膜。通过红外光谱(FTIR)、光学显微镜(OM)、盐雾测试(HSS)、电化学阻抗分析(EIS)等分析手段,考察不同种类、不同复配比例、不同浓度生物基保护剂对金属防腐性能的影响。结果不同生物酚羟基酸如单宁酸、植酸、没食子酸、酒石酸均对碳钢具有防腐保护功能,其中植酸、单宁酸防腐性能较好。采用植酸与单宁酸共混反应得到的生物基金属保护剂TPA具有最佳的防腐性能。当TPA中植酸与单宁酸的质量比为2:1、TPA质量分数为3%时,TPA保护剂处理后的钝化膜电化学阻抗模值可达5.02×10^(7)Ω∙cm^(2),远高于单一生物酚羟基酸保护剂的阻抗模值(<10^(4)Ω∙cm^(2))。结论生物基金属保护剂TPA中的单宁酸与植酸通过氢键作用,形成分子缔合复合保护剂。TPA保护剂能与铁离子作用,形成致密钝化膜,克服了单宁酸钝化膜的应力开裂、植酸钝化膜孔隙疏松等缺陷,显著提升了TPA钝化膜的防腐性能。生物基金属保护剂TPA可用于碳钢类包装材料的防腐保护。