科技進展國外金屬鋁、鋅顏料防腐研究現狀劉輝,葉紅齊,尹雋(中南大學化學化工學院,湖南長沙410083)主要包括析氫法。熱重(chóng)法4及化測試。SEM與XPS緩蝕劑主要分為無機緩蝕劑與有(yǒu)機(jī)緩(huǎn)蝕劑兩大(dà)類。
鋁粉能反射可見光、紅外光和紫外光的60 ~90,特別是由於顏料(liào)級鋁(lǚ)粉呈片狀結構,這種(zhǒng)鋁粉定向排列時,各(gè)粉片反射(shè)光互相得以加強,形成銀色的閃光。因此,在上世紀30-40年代,鋁粉(fěn)就應(yīng)用於(yú)汽車、工業塗料、油墨生(shēng)產中。同時(shí),鋅粉是富鋅塗料的主要成分,當納(nà)米鋅粉(fěn)應用於粉末滲鋅時,可望全部(bù)代替熱浸鍍鋅。鋅(xīn)粉在化學工業中主要用作還(hái)原劑、縮合(hé)劑和脫(tuō)鹵化(huà)劑,在金屬(shǔ)粉末合成樹脂複合材料生產(chǎn)中,鋅粉也得到(dào)日益廣泛的應用。但是,在實(shí)際使用過程中,鋁粉和(hé)鋅粉可以和水或者酸性介質發生反應放出氫氣,使(shǐ)得鋁顏(yán)料和鋅顏料的效果受(shòu)到很(hěn)大(dà)的限製。因此,鋁粉和鋅粉的腐蝕及其防腐問題越來越受到廣泛的關注。
1防腐機理金屬鋁(lǚ)粉和鋅粉的抗腐蝕有(yǒu)多種機理,其中主要的(de)作用有:(1)屏蔽效應。這主要是由於緩(huǎn)蝕劑(jì)的存在阻礙了金屬顏料與腐蝕介質的接觸,降低了腐蝕(shí)速度,同時也可能因為緩蝕劑分子上的基團與腐蝕介質的分子基團形成了螯合作用(yòng),減低了腐(fǔ)蝕介質對金屬顏料的侵害。(2)電(diàn)化學防護:當緩蝕劑、金屬顏料與腐蝕介質之間由於電化學反應形成(chéng)了一(yī)層保護膜,這(zhè)層膜的形(xíng)成減少了介質對顏料的腐蝕,從而保護了金屬顏料。大多數的有效保護作用都是這些效應相互結合得到的。
2金屬顏(yán)料防腐的評定金屬顏料的防腐評定方法和指標有多種,常用的主要有析氫法、熱重法、極(jí)化(huà)測(cè)試、SEM(掃描式電子顯微鏡法)和XPS(X射線光電(diàn)子能譜法。
1析氫法鋁粉和(hé)鋅粉在水或酸性介質(zhì)中,可以發生反應,釋放出氫氣。
因(yīn)此,簡單的腐蝕評定的指標就是測量氫氣的釋(shì)放量'氫氣釋放(fàng)量越(yuè)多,表明腐蝕(shí)現象越嚴重,反之亦然。
采用析氫法衡量防(fáng)腐效果時,常常用保(bǎo)護(hù)因子作為具體的指標,/=(V,為空白的金屬顏料的析氫量(liàng)(未加緩(huǎn)蝕劑)V為加入緩蝕劑後金屬顏料的析氫量。/越大,表示(shì)防腐效果越好,良好的緩蝕劑的保護因子/可達999以上。
2熱重法熱重法即用金屬顏料在加入緩蝕劑的前(qián)後質量的變化來表示防腐的效果,得到質量損(sǔn)失與時間的變化關係曲線,然後由該曲線計算出腐蝕速度,進而得(dé)到緩(huǎn)2有機緩蝕劑大多數(shù)金屬顏料的緩蝕劑為有機物,粗略的分為下麵幾類(lèi)。
高分子緩蝕(shí)劑。目前,用得(dé)多的高分(fèn)子緩蝕劑莫過於苯乙烯與馬來酸酐的共聚物,這(zhè)類(lèi)高分子共聚物能夠有效地防止鋁顏料的腐蝕,據報道,保護因子可達到99.影響這類高聚物緩蝕效(xiào)果的因素有:高聚物相對分子質量的大小、酸值、溶液的fH值等。其(qí)腐蝕機理很可(kě)能是部分可溶性的聚合(hé)物與Af之間形成化合物,正是由於這(zhè)種化合物的產生,在金屬顏料表麵形(xíng)成了一層致密的保護(hù)層,從而有效地阻止了(le)腐蝕現象的發生。
高分子緩蝕劑還有(甲基)丙(bǐng)烯酸共聚(jù)物(wù)、苯乙烯與羧酸的共聚物、熱塑性樹脂等。
芳香族緩蝕劑。用於金屬顏(yán)料防腐的芳香族化合物種類較(jiào)多(duō),如苯酚的衍生(shēng)物就是有(yǒu)效的金屬顏料緩蝕(shí)劑,其衍生物化學結構如(rú)所(suǒ)示。



