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当今金属防腐的方向正朝环境友好方面发展。分子自组装技术作为一种经济、绿色的技术成为金属防腐领域的热点。
本文综述了国内外对金属腐蚀的研究现状,介绍了分子自组装技术的现状以及自组装技术在金属防腐方面的应用,并在冷轧钢表面制备了几种表面活性剂的分子自组装薄膜,采用了动电位极化曲线法、Tafel极化曲线、电化学阻抗谱技术,傅立叶变换红外光谱、以及电子扫描显微镜(SEM)对冷轧钢表面自组装薄膜的性能进行了研究。
结果表明:N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、抗坏血酸、铬黑T这三种物质均能在冷轧钢表面形成自组装薄膜,其组装时间和组装浓度对所得到的自组装薄膜具有较大影响。在不同溶剂环境下所得的自组装薄膜对冷轧钢均能起到缓蚀的作用。
(1)随着组装时间的增加,越来越多的自组装分子组装到冷轧钢的表面。但是随着时间的增加,冷轧钢表面装分子逐渐达到了饱和。实验表明冷轧钢表面自组装达到饱和所需要的时间,MBA需要18小时,抗坏血酸需要8小时,铬黑T需要4小时。
(2)在0.1mol/L硫酸体系中,随着浓度的增加,自组装分子薄膜对冷轧钢薄膜的缓蚀率也增加。这是原因,组装浓度越高,在相同时间内在冷轧钢表面的分子膜越完整,对冷轧钢的缓蚀效果也越好的。MBA缓蚀率最大能达到76.8%,抗坏血酸能达到84.6%。缓蚀效果抗坏血酸略优于MBA。
(3)在3.5%的氯化钠体系中,随着浓度的增加,自组装分子薄膜对冷轧钢薄膜的缓蚀率也增加。抗坏血酸最大缓蚀率为68.5%,铬黑T的为62.8%.
(4)FTIR及SEM表明几种物质在冷轧钢表明存在吸附。MBA在冷轧钢表面能形成致密的自组装分子薄膜。抗坏血酸能形成较为致密的自组装膜,但是出现点蚀的现象。铬黑T在冷轧钢表明形成了厚厚的自组装膜,但是出现皲裂现象。自组装的效果MBA最好。