热镀锌产品需要钝化处理来提高其耐腐蚀性能。随着有毒性的铬酸盐钝化技术逐渐被禁止,无铬钝化技术成为研究焦点。聚苯胺与六方氮化硼因为具有独特的结构与性能,有望在有机钝化膜中起到增强耐蚀性的作用。本文中制备了聚苯胺改性氮化硼二维材料,将该二维材料加入到有机钝化膜中,探究了聚苯胺改性氮化硼对有机钝化膜耐蚀性能的影响和提高钝化膜耐腐蚀性能的机理。主要研究内容及结论如下:通过对氨基苯甲酸实现了羟基化六方氮化硼与氨基三亚甲基膦酸掺杂聚苯胺的共价连接。通过对改性后氮化硼进行一系列的表征,证明了聚苯胺对氮化硼共价改性的成功。改性后的氮化硼二维材料在水中分散性良好,24 h后仍没有明显的团聚倾向。通过正交试验确定了基础有机钝化剂的最优组分和最佳的钝化工艺,并通过一系列单因素试验确定了钝化剂中二维材料的最佳添加量。将改性氮化硼二维材料加入到基础钝化剂中,得到复合钝化膜。测试结果表明,改性氮化硼的加入并不会对钝化膜的厚度造成影响,使钝化膜的表面变得平坦光滑,缺陷明显减少,提高了钝化膜的力学性能,并且有效降低了有机膜层的吸水性。与未加入改性氮化硼钝化膜相比,复合钝化膜的自腐蚀电位变大,自腐蚀电流密度有两个数量级的降低,膜层孔隙电阻和电荷转移电阻也有两个数量级的提升。复合钝化膜在盐水溶液中浸泡72 h后仍具有最高的阻抗值。中性盐雾试验结果显示,复合钝化膜72 h后被腐蚀面积小于5%。复合钝化膜耐腐蚀性提高的主要机理:一方面具有良好分散性能的聚苯胺改性氮化硼减少了钝化膜的微裂纹、孔洞等缺陷,延长了腐蚀介质在膜层中的渗透路径;另一方面掺杂态的聚苯胺可以钝化镀锌层,并在反应过程中释放缓蚀剂进一步增强对镀锌层的保护。将复合钝化膜与含铬钝化膜的耐腐性进行对比分析,电化学测试结果表明:复合钝化膜耐腐蚀性能优于含铬钝化膜。中性盐雾试验结果表明:复合钝化膜的缓蚀性能与含铬钝化膜相当。复合钝化剂可代替含铬钝化剂应用于热镀锌钝化工艺中。