镀锌板有机硅烷钝化膜的研制与性能研究

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有机硅烷钝化能提高镀锌板的耐蚀性和抗白锈能力,其钝化工艺目前成为镀锌板腐蚀防护研究的热点问题之一。采取γ-(环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)对镀锌板进行钝化,考察硅烷水解、固化成膜过程中影响因素对镀锌板耐蚀性的影响,得出了适宜的硅烷钝化工艺,通过盐水浸泡实验、电化学实验等对镀锌板耐蚀性进行检测,证实硅烷膜对镀锌板有良好的防护作用。配制KH-560有机硅烷钝化液,对镀锌板进行钝化实验,通过耐蚀性实验确定了适宜的钝化工艺:硅烷加入量5ml,溶剂pH值3.5,甲醇/水比例为15:85,水解温度40℃,静置时间48h;硅烷膜沉积过程工艺条件为:沉积时间10s,固化温度120℃,固化时间30min,硫酸铜点滴变黑时间可达64s,盐水腐蚀速率为1.11g/(m2·d),KH-560有机硅烷钝化膜对镀锌板起到良好的防护作用。在硅烷KH-560中分别掺加硝酸铈、钛酸丁酯进行二元复合,通过盐水浸泡实验、电化学实验等表明复合膜耐蚀性较单一硅烷膜均有所提升,其中硅烷/硝酸铈复合膜硫酸铜点滴变黑时间为85s,耐蚀性优于铬酸盐钝化。硅烷KH-560/硝酸铈/钛酸丁酯三元复合膜硫酸铜点滴变黑时间可到达136s,耐蚀性较二元复合膜又得到很大的提升。通过扫描电镜实验,证实硅烷溶液及其复合硅烷溶液可在镀锌板上形成平整的硅烷膜;红外光谱分析了硅烷水解液以及硅烷膜,硅烷在溶液中发生了水解,硅烷膜中硅烷分子形成了致密的网络状结构,对镀锌板起到了防护作用。电化学实验结果分析表明,硅烷膜具有良好的耐蚀性,复合膜中的添加剂可以抑制阳极氧化反应的进行,膜的耐蚀性得到提升,降低了镀锌板的腐蚀速率。
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