帶銹表面的預處理及其匹配環(huán)氧涂層的應用研究.pdf

1、近年來，人們一直被涂裝前金屬表面帶銹的問題所困擾。由于鐵銹成分的復雜性與多樣性，它不僅會影響涂層的附著力，還會影響涂層的耐腐蝕性，所以需要對表面銹層進行清除。而傳統的除銹方法會造成環(huán)境污染，成本增加等問題，因此關于直接在銹層上涂裝的方法成為了研究熱點。以往的研究主要采用磷酸、單寧酸對銹層進行處理，其不足之處是不能滲入到多孔銹層的內部，并且酸量也很難控制。
　　針對這些問題，本論文選擇了具有高表面活性的全氟辛酸銨(PFOA)進行了研

2、究，圍繞其與銹層的作用開展了工作，研究內容和結果如下：
　　(1)采用全氟辛酸銨溶液對帶銹表面進行浸漬處理，對處理后的表面采用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、能譜儀(EDS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、激光共聚焦掃描顯微鏡、接觸角及電化學極化曲線等檢測手段，對其結構、元素成分、表面微觀形貌、潤濕性及耐蝕性進行表征。結果表明，全氟辛酸銨溶液是具有較好擴散性和潤濕性的中性溶液，能夠滲入多孔的銹層到達基材表面，形成吸附膜，破壞銹層與基

3、材的結合作用。此外，濃度為150g/L時的全氟辛酸銨溶液對帶銹表面的處理是優(yōu)于其它濃度的。
　　(2)雖然全氟辛酸銨溶液的潤濕性與滲透性很好，但對帶銹表面的耐蝕性和粘結性提高不顯著，同時考慮到硅烷偶聯劑具有無污染、適用廣泛、成膜效果好、對有機涂層粘結性能優(yōu)異等優(yōu)點，所以本論文將全氟辛酸銨溶液與硅烷偶聯劑(KH550、KH560)相混合使二者產生協同作用，對帶銹表面進行浸漬處理后，再對表面進行加熱使其固化成膜，對制成的表面膜進行性能

4、檢測以確定最佳水解、固化工藝參數。檢測結果表明：PFOA/KH550膜與 PFOA/KH560膜表面都發(fā)生了聚合交聯反應，且PFOA/KH550膜與基材表面結合的更強些；當KH550與PFOA的質量比為1:1，KH550的溶液濃度為10％，固化時間為1.5h，固化溫度為150℃時所制得的表面膜與其它工藝下所制得的膜相比，厚度最大、對金屬基體的包覆率最大、膜的封閉性最好、潤濕性適中、耐蝕性顯著提升；無論是在不同水解工藝下還是在不同固化工藝

5、下，所制得的PFOA/KH550膜的各性能都要優(yōu)于PFOA/KH560膜。
　　(3)對帶銹表面進行預處理的最終目的是與涂層相匹配，本論文研究了三類不同預處理后的表面(未經處理的帶銹表面、經 KH550/PFOA混合溶液處理的帶銹表面、經KH560/PFOA混合溶液處理的帶銹表面)與環(huán)氧有機涂層的匹配效果。研究結果表明：經KH550/PFOA溶液處理的表面涂層的各項機械性能是優(yōu)于其它兩類的；表面涂層在經過鹽水浸泡62d后，只有KH