【摘 要】
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为延长电镀锌钢板的使用寿命,通常采用铬酸盐钝化,但六价铬离子是致癌物质,对人体和环境有严重危害,因此寻找一种低毒的代替铬酸盐钝化的方法是十分必要的.电聚合有机膜(如聚
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为延长电镀锌钢板的使用寿命,通常采用铬酸盐钝化,但六价铬离子是致癌物质,对人体和环境有严重危害,因此寻找一种低毒的代替铬酸盐钝化的方法是十分必要的.电聚合有机膜(如聚吡咯和聚苯胺)是其中最有应用潜力的一种.由于镀层Zn的电极电位一般比有机单体的电位更负,防止Zn的溶解是在电氧化聚合有机膜过程中较难攻克的难题.本文通过比较电镀锌钢板在几种常见电解质溶液中的循环伏安行为,确定了选择水杨酸钠作为在电镀锌钢板上阳极电聚合有机膜的溶液中的支持电解质.试验结果表明,水杨酸根与Zn<2+>结合在电镀锌钢板表面形成了钝化膜,该膜阻止了Zn的继续溶解,同时又不阻碍活性物种在其表面被氧化.电聚合研究表明,在分别含有吡咯和苯胺单体的水杨酸钠溶液中,控制一定的电聚合条件,均能在电镀锌钢板表面得到均匀致密的聚吡咯和聚苯胺膜.本文研究了在循环伏安法、恒电位法和恒电流法三种不同方法下,吡咯和苯胺的各自电聚合过程,并探讨其不同的电聚合机理.同时,红外和XPS光谱测试结果表明,制备的聚吡咯和聚苯胺膜中都掺杂了一定量的水杨酸根离子,聚吡咯膜的掺杂度约在11~25﹪,聚苯胺膜的掺杂度则在12~24﹪不等.研究结果还表明,相对于循环伏安法,恒电位法制备的聚吡咯膜掺杂度偏低,而聚苯胺膜的情况恰恰相反.从正交试验和腐蚀结果可以看出,在水杨酸钠中性溶液中电镀锌钢板上可以得到具有耐腐蚀性能的聚苯胺膜.此外还探讨了聚合电位、聚合时间、溶液pH值和温度、苯胺浓度以及后处理等因素对聚苯胺膜的耐腐蚀性能的不同影响.
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