為研究水性環(huán)氧涂層緩蝕劑的制備及其耐蝕性能,采用化學法將磷酸接到雙酚A環(huán)氧樹脂上,并與N,N-二甲基乙醇胺中和制備水性環(huán)氧磷酸酯。將環(huán)氧磷酸酯添加到雙組份水性環(huán)氧樹脂中制備3種環(huán)氧磷酸酯/水性環(huán)氧涂層（E44,0.2%P-E44和0.5%P-E44）。采用極化曲線和交流阻抗譜技術研究了環(huán)氧磷酸酯/水性環(huán)氧樹脂對Q235鋼基體在3.5%NaCl溶液中的防護性能。結果表明:浸泡24h后,0.2%P-E44/碳鋼體系的自腐蝕電流密度（0.431μA/cm2）低于E44/碳鋼體系（0.928μA/cm2）和0.5%P-E44/碳鋼體系（0.553μA/cm2）;在浸泡24h內,3種涂層的涂層電容Qc逐漸增大,涂層電阻Rc和電荷轉移電阻Rct逐漸較小,環(huán)氧磷酸酯可以顯著提高純水性環(huán)氧的Rc和Rct,進而提高水性環(huán)氧的耐蝕性能。當水性環(huán)氧樹脂中環(huán)氧磷酸酯的含量為0.2%時,其防護性能較好。 

【文章來源】：中國表面工程. 2015,28(02)北大核心EICSCD

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

圖１雙酚Ａ環(huán)氧樹脂Ｅ４４和環(huán)氧磷酸酯Ｐ－Ｅ４４紅外圖譜

縮振動），９１１ｃｍ－１為環(huán)氧基團的特征吸收峰，３４８２ｃｍ－１為羥基特征吸收峰。由圖中環(huán)氧磷酸酯（Ｐ－Ｅ４４）可知，９１１ｃｍ－１處環(huán)氧基團的特征峰消失，出現了１０２２ｃｍ－１處磷酸酯特征吸收峰，這說明環(huán)氧基團與磷酸發(fā)生了反應。圖１雙酚Ａ環(huán)氧樹脂Ｅ４４和環(huán)氧磷酸酯Ｐ－Ｅ４４紅外圖譜Ｆｉｇ．１ＦＴＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｆｔｈｅｂｉｓｐｈｅｎｏｌＡｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎＥ４４ａｎｄｅｐｏｘｙｐｈｏｓｐｈａｔｅＰ－Ｅ４４２．２動電位極化曲線圖２是質量分數不同的環(huán)氧磷酸酯水性環(huán)氧樹脂／Ｑ２３５在３．５％ＮａＣｌ溶液中浸泡２４ｈ后的動電位極化曲線。對極化曲線Ｔａｆｅｌ區(qū)進行擬合所得到的電化學腐蝕參數（腐蝕電位、自腐蝕電流密度、陰極和陽極極化率及極化電阻）見表１。通過圖表可知，環(huán)氧磷酸酯的加入提高了涂層／Ｑ２３５鋼體系的開路電位（ＯＣＰ），降低了其腐蝕傾向。隨著環(huán)氧磷酸酯的加入，涂層體系的極化電阻（Ｒｐ）增大，自腐蝕電流密度（Ｉｃｏｒｒ）減小，說明環(huán)氧磷酸酯的加入提高了水性環(huán)氧涂層對Ｑ２３５鋼的防護。純環(huán)氧涂層在浸泡２４ｈ后的自腐蝕電流密度為０．９２８μＡ／ｃｍ２；環(huán)氧磷酸酯的質量分數為０．２％時，涂層的防護效果較好（Ｒｐ為４７．１ｋΩ·ｃｍ２，Ｉｃｏｒｒ為０．４３１μＡ／ｃｍ２）；而當環(huán)氧磷酸酯的質量分數為０．５％時，涂層的防護效果有所降低（Ｒｐ為３８．７ｋΩ·ｃｍ２，Ｉｃｏｒｒ為０．５５３μＡ／ｃｍ２），這可能是環(huán)氧磷酸酯含量過高，影響了

第２期丁紀恒，等：環(huán)氧磷酸酯／水性環(huán)氧涂層的耐蝕性能２．３交流阻抗譜為研究所制備涂層對Ｑ２３５鋼在模擬海水中的防護機理和失效過程，采用交流阻抗譜技術（ＥＩＳ）對含不同環(huán)氧磷酸酯的水性環(huán)氧樹脂／Ｑ２３５鋼體系在３．５％ＮａＣｌ溶液中不同浸泡時間進行測試，ＥＩＳ結果見圖３。Ｂｏｄｅ圖可知，３種涂層體系在浸泡時間范圍內都出現兩個時間常數，表明３種涂層體系的防水性能不好，可能是樹脂固化過程中有水分子殘留，或者在浸泡初期，就有水分子滲入到涂層中。其中高頻區(qū)容抗弧對應于涂層電阻（Ｒｃ）和電容（Ｑｃ），中低頻區(qū)容抗弧對應于碳鋼腐蝕反應的電荷轉移電阻（Ｒｃｔ）和雙電層電容（Ｑｄｌ），ｎ１和ｎ２為常相位角指數，表征彌散效應程度［１０］。為了定量探討其涂層失效過程，采用等效電路Ｒ（Ｑ（Ｒ（ＱＲ）））（見圖４）對其進行擬合，所得電化學擬合結果見表２。圖３純水性環(huán)氧、０．２％Ｐ－Ｅ４４／水性環(huán)氧和０．５％Ｐ－Ｅ４４／水性環(huán)氧在３．５％ＮａＣｌ溶液中浸泡不同時間后的ＥＩＳ譜圖Ｆｉｇ．３Ｎｙｑｕｉｓｔａｎｄｂｏｄｅｐｌｏｔｓｏｆｎｅａｔｅｐｏｘｙ，０．２％Ｐ－Ｅ４４ｍｏｄｉｆｉｅｄｅｐｏｘｙ，ａｎｄ０．５％Ｐ－Ｅ４４ｍｏｄｉｆｉｅｄｅｐｏｘｙｃｏａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｉｍｍｅｒｓｅｄｉｎ３．５％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｓ圖４ＥＩＳ譜圖的等效電路圖Ｆｉｇ．４ＥｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｓｕｓｅｄｔｏｆｉｔｔｈｅＥＩＳｄａｔａ在鹽水浸泡試驗中，有機涂層的涂層電容可以表征

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3519942