涂料技术
导电炭黑对氟碳导电防腐涂料防腐性的影响
2耐腐性能讨论
从表2和图1看出,不同导电炭黑的添加量对氟碳涂膜的耐腐蚀性有着不同的影响,在涂膜表面有效抗静电即表面电阻控制在104~107Ω·cm的范围内,随着导电炭黑添加量的增多,氟碳涂膜的抗腐蚀能力在明显降低。添加量越多,综合耐腐蚀能力越差。其主要原因有两个:
(1)碳系的导电填料其标准电极电位比铁的标准电极电位较正,因此所制得的防静电涂层对储罐内壁是腐蚀电池的阴极,使罐壁钢板成为阳极,当水分等腐蚀介质存在时,便发生如下的电化学腐蚀:
阳极(钢板)反应:Fe→Fe2++2e
阴极(涂层)反应:2H2O+2e→H2↑+2OH-
在溶液中的综合反应:Fe2++2OH-→Fe(OH)2
2Fe(OH)2+H2O+1/2O2→Fe2O3·XH2O
从被腐蚀的涂层外观(图2)来分析,就可看到涂层(阴极)下产生的气体(由上述反应可以得知是氢气),将涂层鼓起一个个小气泡,挑破气泡,下面见到铁锈(Fe2O3·XH2O),看到钢板腐蚀形成许多小麻点。
(2)导电炭黑的添加影响了涂层的致密性。导电炭黑作为无机粉体填料添加到涂料里,在与氟碳树脂结合成涂膜的时候,由于受到导电炭黑表面形状、粒径、涂料体系中表面润湿剂和溶剂的影响,在树脂和无机导电炭黑之间会形成结合的缺陷,从而影响整个涂膜的致密性。并且导电炭黑添加越多,这种树脂与导电炭黑间的缺陷越严重,从而影响了涂层阻抗水分和氧气渗透的能力。由测试可知导电炭黑的最佳添加量为2.1%~2.4%。
从表2和图1看出,不同导电炭黑的添加量对氟碳涂膜的耐腐蚀性有着不同的影响,在涂膜表面有效抗静电即表面电阻控制在104~107Ω·cm的范围内,随着导电炭黑添加量的增多,氟碳涂膜的抗腐蚀能力在明显降低。添加量越多,综合耐腐蚀能力越差。其主要原因有两个:
(1)碳系的导电填料其标准电极电位比铁的标准电极电位较正,因此所制得的防静电涂层对储罐内壁是腐蚀电池的阴极,使罐壁钢板成为阳极,当水分等腐蚀介质存在时,便发生如下的电化学腐蚀:
阳极(钢板)反应:Fe→Fe2++2e
阴极(涂层)反应:2H2O+2e→H2↑+2OH-
在溶液中的综合反应:Fe2++2OH-→Fe(OH)2
2Fe(OH)2+H2O+1/2O2→Fe2O3·XH2O
从被腐蚀的涂层外观(图2)来分析,就可看到涂层(阴极)下产生的气体(由上述反应可以得知是氢气),将涂层鼓起一个个小气泡,挑破气泡,下面见到铁锈(Fe2O3·XH2O),看到钢板腐蚀形成许多小麻点。
(2)导电炭黑的添加影响了涂层的致密性。导电炭黑作为无机粉体填料添加到涂料里,在与氟碳树脂结合成涂膜的时候,由于受到导电炭黑表面形状、粒径、涂料体系中表面润湿剂和溶剂的影响,在树脂和无机导电炭黑之间会形成结合的缺陷,从而影响整个涂膜的致密性。并且导电炭黑添加越多,这种树脂与导电炭黑间的缺陷越严重,从而影响了涂层阻抗水分和氧气渗透的能力。由测试可知导电炭黑的最佳添加量为2.1%~2.4%。

图2涂膜腐蚀照片
3结语
在以导电炭黑为介质的氟碳涂料配方设计中,导电炭黑添加量的控制对涂层耐腐蚀性和使用寿命有着很重要的影响。通过对导电炭黑不同添加量试验的数据,得到了导电炭黑在氟碳涂料里的最佳添加量为2.1%~2.4%。并且完全通过了耐酸、耐碱和耐盐雾性能的测试要求。
在以导电炭黑为介质的氟碳涂料配方设计中,导电炭黑添加量的控制对涂层耐腐蚀性和使用寿命有着很重要的影响。通过对导电炭黑不同添加量试验的数据,得到了导电炭黑在氟碳涂料里的最佳添加量为2.1%~2.4%。并且完全通过了耐酸、耐碱和耐盐雾性能的测试要求。
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