熱鍍鋅鋼板表面氨基硅烷膜的制備及其耐腐蝕性能

【簡介】

（1．遼寧工業(yè)大學材料與化學工程學院，遼寧錦州  121001；

2．東北大學材料各異性與結構工程教育部重點實驗室，遼寧沈陽  110004）

[摘要]  為了減少金屬材料硅烷化處理時揮發(fā)性有機物的排放，采用水溶性氨丙基三乙氧基硅烷(γ-APS)處理液在熱鍍鋅鋼板表面沉積了γ-APS膜。以NaCl溶液浸泡失重、塔菲爾極化曲線和電化學阻抗譜測技術，研究了γ-APS膜的耐蝕性能；通過傅立葉紅外反射光譜（FTIR）和X射線光電子能譜(XPS)對1- APS膜的化學組成、結構及形貌進行了分析、表征。結果表明：γ- APS膜主要由Zn，Si，O，N和C等元素組成，并以Si-0-Si與Si-O-Zn化合鍵形成網絡結構；γ-APS膜顯著提高了熱鍍鋅鋼板的耐腐蝕性能。

[關鍵詞]硅烷膜；熱鍍鋅鋼板；組構；耐蝕性能

[中圖分類號]   TG 178    [文獻標識碼]A    [文章編號]1001 - 1560( 2011) 01  - 0006 - 04

0前言

硅烷化處理是一種新興的環(huán)保型金屬表面防護處理技術。硅烷膜可以單獨作為防護性保護層，如果與有機涂層一起將具有更好的結合力，對其研究備受關注。多官能團硅烷的一般結構通式為(R₁0)₃- Si -( CH₂)n - R₂，其中R₁0 -是水解基團，水解產物為硅醇，硅醇與金屬表面的氫氧化物反應形成Si -0- Me鍵，即硅烷化，可以提高膜與金屬基體的附著力；- R₂為反應性基團，如乙烯基、氨基、環(huán)氧基等，能與有機涂層形成化學鍵^[1,5]。已有的研究大多采用非水基硅烷，其硅烷溶液中含有大量的醇溶劑，增加了揮發(fā)性有機物質的排放。本工作以水溶性氨丙基三乙氧基硅烷(γ- APS)處理液對熱鍍鋅鋼板進行處理，通過電化學性能測試研究了γ- APS膜的組成、性質及其耐蝕性。

1試驗

1.1γ-APS膜的制備

    以H180YD熱鍍鋅鋼板為基材，尺寸為50 mm×70mm。γ-APS膜制備工藝：40℃脫脂20 s（脫脂劑配方見表1）；去離子水清洗，熱風吹干，于γ- APS處理液中浸8s取出，熱風吹干，并于HG101.1型電熱鼓風干燥箱中120℃固化30 min。γ- APS處理液由體積比為66：30：4的無水乙醇、去離子水及γ一氨丙基三乙氧基硅烷試劑組成，用冰乙酸調節(jié)pH值至5—6后充分攪拌1 h，30℃水解48 h。

表l  自制堿性脫脂劑配方