Reparation and Performance Testing of Free Radical Photocurable Passivation Film Modified by Titanate Coupling Agent for Hot-plated Aluminum-zinc Steel Plate

To study the effect of free radical photocurable passivation film modified by titanate coupling agent for hot-plated aluminum-zinc plate,trimethylpropane triacrylate(TMPTA)and 2-phenoxyethyl acrylate were used as active diluents,a mixture of modified epoxy acrylate and modified polyester acrylate in a certain proportion was used as an oligomer,2-methyl-1-[4-(methylothyl)benzene]-2-morpholine acetone(907)was used as a free radical photoinitiator,isopropyl thioxanthone(ITX)was used as sensitizer,and bis(dioctyl phosphate acyl)titanate ethyltitanate acrylamide chelate(FD-812)was used as corrosion inhibitor modifier.After UV-curing,the passivation film was characterized by neutral salt spray test,electrochemical testing and other methods.The general performance of the passivation film may meet the requirements of downstream users of hot aluminum-zinc steel plate.The neutral salt spray test,electrochemical testing and microscopic surface morphology analysis of passivation film are in agreement.The introduction of titanate components may effectively promote the photocuring of free radicals.There have been few reports on the titanate coupling which is added to UV-curing coating formula.The titanate coupling agent contains acrylamide groups and terminal amine groups,acrylamide group has oligomer and crosslinking monomer,the terminal tertiary amine groups can provide hydrogen protons,reduce oxygen polymerization,and a phosphating film is formed on the surface of the metal substrate to improve the adhesion and corrosion resistance of the coating.

无铬锌铝涂料研究现状与发展趋势

环保政策促使汽车、船舶、桥梁等行业的金属构件防腐涂料向着无铬化方向发展,研制绿色、环保及节能的无铬锌铝涂料已然成为各行业重要的技术工作。本文着眼于当前无铬锌铝涂料的研究进展与应用,总结了无铬锌铝涂料的防腐机理、无铬成膜钝化物主要类型及纳米材料改性锌铝涂料的研究进展,分析了无铬锌铝涂料在机动车、船舶及桥梁等领域的应用现状与前景,提出了无铬锌铝涂料研究方式与方法存在的问题,以期为新型无铬锌铝涂料的研制与推广应用提供借鉴与参考。

环保型钢铁钝化耐蚀性及成膜机理

钢铁腐蚀的现象越发普遍,工业上常用磷化作为防止钢铁腐蚀的方法,但磷化对环境污染严重。为了减少磷污染,以Q235钢为基体材料,研发了一种以植酸溶液为基础的环保型钢铁钝化工艺,利用硫酸铜点滴试验和电化学方法测试了环保型钢铁钝化膜的耐蚀性;利用扫描电镜(SEM)观测了钝化膜的成分和微观形貌。结果表明:环保型钢铁钝化后的样品硫酸铜点滴的平均时间达到了107 s,腐蚀电流只有4.3×10^(-3)mA,环保型工艺处理后的钝化膜的阻抗直径和阻抗模量大,其耐腐蚀性能较高。扫描电镜下的环保型钝化膜完整无裂纹,具有良好的耐蚀性能。最后简要分析了环保型钝化膜的成膜机理。

光谱学研究硅烷钒锆复合钝化膜的结构和成膜机理

在热镀锌钢板表面制备了硅烷钒锆复合钝化膜。用X射线光电子能谱(XPS)、射频辉光放电发射光谱(rf-GD-OES)和傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)表征了钝化膜的组成结构,分析了硅烷钒锆复合钝化膜的成膜机理。结果表明:硅烷之间互联构成了硅烷钒锆复合钝化膜的主成膜成分,无机缓蚀剂均匀分布在膜层中。钝化膜表面Si2p的XPS窄幅扫描谱100.7eV处的拟合峰和红外光谱在波数1 100cm-1 Si—O吸收峰变宽加强,表明硅烷以Si—O—Zn键的形式化学吸附在锌的表面,硅烷分子之间通过Si—O—Si键相互交联;红外光谱中1 650和1 560cm-1的两个酰胺特征峰,结合910cm-1的环氧特征峰的消失,表明γ-GPT的环氧基团在氨基活性氢的诱导下开环和γ-APT的氨基之间发生聚合反应形成交联的空间网状结构;rf-GD-OES分析发现钝化膜0.3μm处存在一层富氧层,钝化反应生成的ZrF4,ZrO2和钒盐等无机物均匀分布在钝化膜中。分析膜层组成结构和成膜前后的ATR-FTIR光谱,研究了成膜过程中发生的物理过程和化学变化,提出了硅烷钒锆复合钝化膜的成膜机理。

热镀锌钢板无铬自润滑钝化膜的成膜机理及性能

目前,关于含氟自润滑钝化液在锌基表面的成膜过程及膜层结构研究较少,采用含氟自润滑钝化液对热镀锌钢板进行钝化。采用电化学测试、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)以及端面摩擦磨损试验对钝化膜的耐电化学腐蚀性能、微观形貌、粗糙度以及自润滑性进行研究,并分析了其钝化成膜机理。结果表明:经自润滑钝化处理后的热镀锌钢板对腐蚀介质的阻碍能力较强,已经达到或超过铬酸盐钝化水平,其表面通常存在一层网状结构的有机薄膜,作为粘结剂对硅溶胶及含氟润滑剂起吸附作用,呈弥散状态分布的固体润滑剂在冲压以及摩擦过程中能有效降低摩擦系数。

一种常温三价铬镀锌黑钝化方法

以磷酸铬为主要成膜物,有机羧酸为络合剂,通过添加作为发黑剂的镍钴盐,和一定量的硝酸根、氟化钠和二氧化硅的水溶胶,制备出了镀锌黑钝化常温发黑液,其中性盐雾试验可分别达到挂镀56 h,滚镀48 h,红锈出现时间为120 h和92 h。

有机为主复合钝化的综合对比研究与展望

基于镀锌层表面无铬钝化技术,从钝化膜性质、钝化液稳定性和成膜耐蚀机理3大方面,总结了以硅烷、单宁酸和植酸为主要成膜物质的3种有机为主的复合钝化体系的优缺点。结果得出耐蚀性最优的体系为硅烷体系,且硅烷体系稳定性最好。单宁酸、植酸体系都能通过不同复配方法得到较丰富的颜色,但表面状态差。单宁酸和植酸体系耐蚀机理类似,钝化液环境导致单宁酸或植酸与Zn^(2+)反应生成配合物并形成螯环附着于基体表面,而硅烷可以分别与有机缓蚀剂、无机复配离子反应,形成Si-O-M共价键。列举了各体系的最佳配伍原则。通过综合对比得到硅烷体系作为主要成膜物质应用前景较好,其膜层耐蚀性优良、膜层结构最稳定、表面状态的缺陷最少,可与多种类型的缓蚀剂有协同缓蚀作用,得到的膜层具有良好的耐蚀性和自修复性。

综述钝化液成分对镀锌层三价铬钝化的影响

介绍了镀锌层三价铬钝化的成膜过程和机理。综述了钝化液中的氧化剂、配位剂、成膜剂、其他金属盐和封闭剂对镀锌层三价铬钝化的影响及相关的研究进展,总结了三价铬钝化的工业化情况,展望了三价铬钝化的发展方向。

油管复合钝化膜耐蚀性能影响因素的实验研究

采用正交试验方法分析成膜温度与成膜时间对钢片表面复合钝化膜耐蚀性能的影响,选择预膜温度、预膜时间、固化温度和固化时间作为主要影响因素,设计4因素3水平的正交试验进行相关实验。实验结果表明,各因素对钢片表面复合钝化膜耐蚀性能影响程度的大小依次为T_(预膜)、T_(固化)、t_(预膜)、t_(固化)。T_(预膜)、T固化值的升高会提升复合钝化膜耐蚀性能;t_(预膜)、t_(固化)的延长也会增强复合钝化膜的膜层厚度、致密性及稳定性。综合实验结果,得到钢片表面复合钝化膜的最优制备条件为:T_(预膜)为90℃、t_(预膜)为10 min、T_(固化)为120℃、t_(固化)为100~120 min。

锌镀层钼酸盐-氟盐金色钝化膜性能及形成过程的研究

为给钼酸盐钝化工业化生产提供理论指导,采用钼酸盐作为主成膜剂对镀锌低碳钢进行钝化处理,探讨不同组分对钝化效果的影响以及最佳工艺钝化膜的形成过程。利用硫酸铜点滴试验和电化学分析,探讨钝化膜的耐腐蚀性能;通过SEM/EDS对比分析,得到不同工艺钝化膜的微观形貌及表面元素特征。结果表明:最佳钝化液工艺配方为20 g/L Na2MoO4、5 g/L NaNO3、5 g/L KF;F-作为活性剂活化锌,促进显色反应的进行,最终使钝化膜外观呈金色;最后推出了最佳工艺下钝化膜的形成过程:钝化液中的F-活化了镀层中的锌使其形成Zn2+,随后Zn2+、Fe3+、MoO<sup>2-4、OH-、H+相互反应形成了H2MoO4·H2O、Zn MoO4、Fe(OH)3、Zn(OH)2,最后得到金黄色钝化膜。

新型含铝奥氏体不锈钢在含硫化氢环境中的腐蚀行为

奥氏体不锈钢由于具有优异的抗氯化物点蚀和应力腐蚀性能,成为油气田环境中最常用的结构材料之一。然而,关于奥氏体不锈钢在Cl--H_(2)S共同存在的腐蚀环境下的腐蚀行为的相关研究还不充分,特别是有关Al、Mo等合金化元素对钝化保护膜的形成行为及耐蚀性能的影响规律尚不清楚。因此,结合奥氏体不锈钢在复杂油气田环境下的应用前景,研究选用创新设计的新型含铝奥氏体不锈钢,通过电化学方法对其在Cl--H_(2)S耦合环境条件下的的耐腐蚀性能展开全面评估,采用XPS、SEM、TEM等显微分析手段观察其腐蚀行为,揭示其耐腐蚀机制和耦合腐蚀介质作用规律。结果表明,新型含铝奥氏体不锈钢尽管在复杂腐蚀条件下未能形成富Al的钝化保护膜层,但由于适量Mo的加入,明显提高了抗点蚀性能,因此具有良好的耐H_(2)S腐蚀性能。