热镀铝锌钢外表环氧树脂-硅烷复合涂层及其耐蚀功能

讯：热镀铝锌钢外表环氧树脂-硅烷复合涂层及其耐蚀功能

单凤君1，齐国超1，王双红2，孙同明1

(1．辽宁工业大学资料与化学工程学院，辽宁锦州121001;2硅烷处理剂厂家东北大学资料各异性与结构工程教育部要点实验室，辽宁沈阳110004)

［摘要］热镀铝锌钢外表单一的硅烷涂层或环氧涂层的防护作用不佳。选用浸渍-提拉法在热镀铝锌钢板外表制备了水性环氧树脂(BH685)-γ-(2，3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)复合涂层。选用扫描电镜调查复合涂层外表描摹;选用能谱仪及傅立叶改换红外光谱仪研讨了其成分及结构;通过盐雾腐蚀及电化学办法测验了其耐蚀功能。结果标明:复合涂层均匀、完整，但存在微裂纹;硅烷KH560与热镀铝锌钢板基体发生了化学键合作用，构成了Si－O－Al、Si－O－Zn和Si－O－C结构，复合涂层首要含有C，O，Si，Al，Zn等元素;复合涂层明显进步了热镀铝锌钢板的耐蚀功能，对基体附着力较高。

［关键词］复合涂层;硅烷;环氧树脂;热镀铝锌钢板;浸渍-提拉法;耐蚀功能

［中图分类号］TG174．46［文献标识码］A［文章编号］1001－1560(2013)12－0007－03

0?前语

热镀铝锌钢板运用广泛，但易被腐蚀。硅烷化及其改性处理工艺简略、无毒、无污染、适用规模广、与有机涂层和金属均有良好的结合功能。水溶性环氧树脂涂层黏结性、电绝缘性、力学功能及耐蚀功能优秀，经济有用，被广泛用于金属、织物、家具的涂装。可是，单一的硅烷涂层或环氧树脂涂层用于热镀铝锌钢板均不能到达较好的防护作用，其运用因而受到了约束。水性环氧树脂克服了溶剂型环氧树脂含挥发性物质、有刺激性气味等坏处，现在以其为主成膜物质的研讨报导较少。

本作业使用物理共混工艺将环氧树脂BH685、硅烷偶联剂KH560、无水乙醇和去离子水制造成溶液，硅烷处理剂厂家以冰乙酸为pH调理剂;通过浸渍-提拉法和固化枯燥处理在热镀铝锌钢板外表制备了环氧树脂-硅烷复合涂层，并对其功能进行了研讨。

1?实验

1．1复合涂层的制备

(1)基材前处理基材为热浸镀55%铝锌钢板，尺度为50．0mm×70．0mm×0．5mm，硅烷处理剂厂家碱性脱脂剂［20g/L月桂酸，80g/L偏硅酸钠，2g/L十二基磺酸钠，30g/L碳酸钠，20g/LD-Na(葡萄糖酸钠)，30g/L氢氧化钠(粒状)，10g/L三聚磷酸钠］于40℃脱脂20s，去离子水清洗，热风吹干。

(2)处理液处理液由体积比为70∶20∶6∶4的无水乙醇、去离子水、硅烷偶联剂KH560和环氧树脂BH685组成，用冰乙酸调理其pH值至5～6后，充沛拌和1h，35℃下静置72h。

(3)涂层制备选用浸渍-提拉法，行将预处理后的热镀铝锌钢板浸于30℃处理液中8s后提出，用HG101-1型电热鼓风枯燥箱于180℃固化30min。

1．2复合涂层的功能测验

1．2．1描摹、成分及结构

选用supra35型扫描电镜(SEM)调查复合涂层的描摹;选用oxford型能谱仪(EDS)剖析复合涂层的成分;选用Bio-ＲadFTS-3000型傅立叶改换红外光谱仪(FTIＲ)测验复合涂层的结构，波数为4000～400cm－1，分辨率为4cm－1。

1．2．2耐蚀功能

参照GB/T10125－1997，在DCTC1200P型盐雾实验箱中进行中性盐雾腐蚀:介质为(35±5)g/LNaCl溶液，硅烷处理剂厂家温度25℃;用盐酸或氢氧化钠调理pH值至6．5～7．2;试样与笔直方向成15°～30°。

选用CHI650A电化学作业站进行极化曲线和沟通阻抗测验:测验介质为3．5%NaCl溶液，作业电极为涂层试样，用通明胶布密封，预留作业面积为10mm×10mm，参比电极为饱满甘汞电极(SCE)，辅佐电极为铂电极;极化曲线扫描速率为0．005V/s，扫描规模为相对开路电位±0．5V;沟通阻抗(EIS)在自腐蚀电位测验，正弦波激励信号为5mV，扫描频率规模为1×(10－2～105)Hz。

1．2．3附着力

参照GB9791－2003“锌和镉上铬酸盐转化膜实验办法”，手持软纸来回轻擦复合涂层外表10次，若复合涂层不磨损或掉落至显露锌基体，则阐明其对基体的附着力较高。冲突后在其外表滴一滴5%(质量分数)醋酸铅进行醋酸铅点滴实验，调查外表变黑时刻，以测验复合涂层冲突后的耐蚀功能。

2?结果与评论

2．1复合涂层的描摹、结构及成分

图1为复合涂层的SEM描摹及XPS全元素扫描谱。从图1可以看出:复合涂层均匀、完整，但存在微裂纹;复合涂层首要含有C，O，Si，Al，Zn等元素，阐明这些元素均参加了复合涂层的构成，由于XPS不能探测到氢元素，所以不能扫除复合涂层中有H元素存在的可能。

热镀

图2为复合涂层的FTIＲ谱。由图2可知:538～837cm－1处为环氧树脂的特征吸收峰，标明水性环氧树脂BH685参加了成膜;1052cm－1左右呈现吸收峰的宽化，系Si－O－Si与Si－O－Zn和Si－O－Al吸收峰间的彼此堆叠所造成的，硅烷偶联剂KH560水解生成Si－OH，Si－OH在必定的固化时刻和固化温度下进一步浓缩和聚合生成Si－O－Si，热镀铝锌钢板脱脂后，有利于Zn(OH)2和Al(OH)3的生成，浸渍后，金属羟基基团很容易与溶液中的Si－OH以氢键相结合，进而生成Si－O－Zn和Si－O－Al［1］;1416cm－1为－CH2的曲折振荡吸收峰，标明复合涂层中有未水解的硅烷KH560;1573cm－1呈现了－COO的对称弹性振荡峰，标明复合涂层中存在pH调理剂冰乙酸;2438cm－1为C=O的弹性振荡吸收峰，标明复合涂层中有环氧树脂;3415cm－1邻近呈现了较强的－OH宽化振荡吸收峰，一方面阐明水解的SiOH为完全缩合，另一方面也可能是由于环氧基团被翻开生成了－OH，进而生成Si－O－C，有利于复合涂层耐蚀功能的进步。