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镀锌钢板表面无机与有机复合无铬钝化研究

作　者: 潘琦
导　师: 伍林
学　校: 武汉科技大学
专　业: 化学工艺
关键词: 无铬钝化 复合膜 耐蚀性 镀锌钢板
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本论文采用接枝共聚方法在环氧树脂分子链上接入丙烯酸类单体，合成亲水性丙烯酸改性环氧树脂，并将其应用到复合钝化液中。以磷钼酸盐溶液、水性丙烯酸改性环氧树脂、乙烯基三乙氧基硅烷和表面活性剂(SDS+OP-10)为A组分，水性改性胺固化剂LJ810为B组分，制备无机/有机无铬复合钝化液。研究了亲水性丙烯酸改性环氧树脂的最佳合成条件为：反应温度120℃、反应时间5h、中和成盐温度60℃及中和成盐时间3h。红外检测显示，丙烯酸单体打开双键成功接枝到了环氧树脂上。制得的丙烯酸改性环氧树脂乳液，体系稳定、水分散性良好，兼具环氧树脂与丙烯酸树脂的性能，耐腐蚀性强及附着力好等优点。通过正交试验和单因素试验确定了A组分配方为：表面活性剂(SDS+OP-10)为(5+15)g/L，有机硅烷偶联剂60mL/L，水性丙烯酸改性环氧树脂乳液250mL/L，磷钼酸盐溶液100mL/L。A组分与固化剂B组分的固化配比为1︰0.7的体积比，制备的复合无铬钝化液处理镀锌板的最佳条件为钝化温度25℃、钝化时间60s、干燥温度80℃、干燥时间40min。应用扫描电镜分析了镀锌板表面复合钝化膜的表面形貌及元素组成，用中性盐雾试验、醋酸铅点滴试验、Tafel极化曲线及电化学交流阻抗探讨了复合膜的耐腐蚀性能。结果表明，复合膜表面致密平整，膜层中含有的元素主要为C、Zn、O、Si、N、P、Mo等；复合钝化膜的存在阻滞了镀锌层腐蚀过程的阳极和阴极反应，有效减缓了镀锌板的腐蚀速率；膜层对基板的附着性好，耐腐蚀性强，72h中性盐雾试验后的腐蚀率为3%，与铬酸盐钝化膜的耐蚀性相近。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 文献综述  8-22
  1.1 引言  8
  1.2 国内外发展现状  8-20
    1.2.1 无机物钝化  9-13
    1.2.2 有机物钝化  13-17
    1.2.3 无机与有机复合钝化  17-20
  1.3 课题研究的意义和内容  20-22
第二章 实验设计和方法  22-27
  2.1 实验试剂及仪器  22-23
  2.2 实验方案  23-24
    2.2.1 镀锌板前处理  23
    2.2.2 复合钝化液  23-24
    2.2.3 配制工艺  24
    2.2.4 钝化工艺  24
  2.3 实验流程图  24-25
  2.4 复合钝化膜性能评价方法  25-27
    2.4.1 耐腐蚀性测试  25
    2.4.2 附着力测定  25
    2.4.3 电化学性能测试  25-26
    2.4.4 膜的表面形貌和成分的分析  26-27
第三章 无铬无机/有机复合钝化液的研制  27-45
  3.1 丙烯酸改性环氧树脂的制备  27-37
    3.1.1 原料处理  27
    3.1.2 合成工艺  27-30
    3.1.3 丙烯酸改性环氧树脂反应条件的优化  30-32
    3.1.4 接枝产物红外光谱分析  32-34
    3.1.5 水性环氧树脂的固化  34-37
  3.2 无铬无机/有机复合钝化液的配方优化  37-40
    3.2.1 正交实验设计  37-38
    3.2.2 钝化液各组分对耐腐蚀性能的影响  38-40
  3.3 复合无铬钝化液钝化条件的研究  40-43
    3.3.1 钝化温度对复合钝化膜耐蚀性的影响  40-41
    3.3.2 钝化时间对镀锌板钝化膜耐蚀性的影响  41-42
    3.3.3 干燥温度对镀锌板钝化膜耐蚀性的影响  42
    3.3.4 干燥时间对镀锌板钝化膜耐蚀性的影响  42-43
  3.4 本章小结  43-45
第四章 无铬复合钝化液的性能研究  45-53
  4.1 复合钝化液的稳定性  45
  4.2 复合钝化膜的耐热性/耐寒性  45-46
  4.3 复合钝化膜的耐腐蚀性  46-48
    4.3.1 中性盐雾试验结果  46-47
    4.3.2 醋酸铅点滴试验  47-48
  4.4 复合钝化膜的附着力测试  48-49
  4.5 复合钝化膜的电化学行为分析  49-51
    4.5.1 复合钝化膜电化学极化曲线测试  49
    4.5.2 复合钝化膜电化学阻抗(EIS)测试  49-51
  4.6 复合膜的表面形貌和组成  51-52
  4.7 本章小结  52-53
第五章 全文总结及建议  53-55
  5.1 全文总结  53-54
  5.2 建议  54-55
参考文献  55-60
硕士期间发表论文情况  60-61
致谢  61

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护 > 金属表面防护技术
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