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图4
 

2·5钛纳米防腐涂膜的耐化学性能测试

按GB/T1763-1989标准,将涂料喷板固化7d后,进行耐腐蚀性试验.如无失光、变色、起泡、锈点、脱落现象发生,则表面状态为无变化,耐蚀性为稳定.表3为配方3漆膜的测试结果.配方3制备的重防腐涂料具有优异的耐化学试剂腐蚀性能.

2·6钛纳米聚合物涂料的防腐机理

2·6·1三元复合液腐蚀机理

三元复合液是一种分子量1~2×107在碱性条件下极易水解的导电聚合物,水解前的分子式为:
 

分子式及表3
 

HPAM形成使体系增加了大量的羧基(R-COOH),在碱性条件下,易发生电离,形成大量的NH2-R-R’-COO-聚合型阴离子,这种结构的离子易与金属离子Mn+(如Fe2+)形成十分稳定的络合物,即
 

络合物
 

涂料有机涂层中存在微孔,O2、H2O等腐蚀介质和其它离子通过微孔渗透到基体金属表面,三元复合液中的表面活性剂能降低溶液的表面张力,促进微孔腐蚀.钢铁表面有可导电的水和氧气存在时会发生电化学腐蚀,生成铁离子,这样水解的聚丙烯酰胺与铁离子产生络合,降低了腐蚀的电极电位,加速了漆膜的腐蚀速率并使之不断腐蚀.

2·6·2钛纳米改性聚合物涂料防腐机理

钛纳米改性聚合物重防腐涂料对三元复合液具有很好的抗腐蚀性能[10],原因为:

1)填充结构微孔.有机涂料无法避免成膜后残留结构微孔(10-7~10-9m),钛纳米粉体正好能填充这一孔隙,常规重防腐涂层不能实现.因此,基本上杜绝了环境中腐蚀性介质渗入,实现环境中腐蚀介质在涂层中“零渗透”[11].

2)引进双亲基团提高了基体金属和涂层间键合强度.纳米粒子的表面效应,提高了被保护金属和涂层之间的结合强度,具有分子吸附-化学吸附-扩散结合-化学键结合等多种结合形式.在纳米涂层中,所形成的涂层-基体金属表面结合的“结合力”,远远大于腐蚀电化学反应物对涂层与金属表面的扩张应力,使得金属-涂层之间由于电解液和氧的存在而形成的腐蚀电化学反应失去了向四周延伸的空间,不能继续进行下去而达到抑制腐蚀的目的.

3·结论

1)钛纳米改性聚合物在涂膜中分散分布均匀,没有严重的团聚现象;

2)钛纳米防腐涂料的防腐机理:填充结构微孔、提高基体与涂层结合强度;

3)钛纳米改性聚合物在涂料中含量为6%时可对三元复合液中管道起优异的防腐作用,具有良好的耐化学试剂腐蚀性能.