基于聚吡咯的镀锌板无铬钝化研究

发布时间：2017-07-29 07:36

  本文关键词：基于聚吡咯的镀锌板无铬钝化研究

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【摘要】：本论文采用化学氧化法合成稳定的聚吡咯水分散液,并将其应用于镀锌板的无铬钝化。以有机硅/丙烯酸水溶性树脂和硅烷偶联剂3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)为主要成膜物质,以合成的聚吡咯水分散液和单宁酸为缓蚀剂,利用溶液共混的方法制得有机复合无铬钝化液。考察了稳定剂种类、稳定剂用量以及吡咯单体用量对聚吡咯水分散液合成的影响。结果表明稳定剂AM-1.5的稳定作用最佳,AM-1.5与吡咯的质量比为2时,在研究的吡咯单体用量范围内,均能获得稳定的纳米级聚吡咯水分散液,纳米粒度仪测试结果表明其粒径均小于190nm,且粒径分布较为集中。通过正交实验确定了钝化液的最优配方为:有机硅/丙烯酸水溶性树脂(5%)、KH 560(8%)、PPy(0.04%)、单宁酸(0.6%)。镀锌板的最佳固化条件为固化温度160℃,固化时间5min。通过电化学阻抗、极化曲线、盐雾试验和CuSO4点滴试验研究了复合钝化膜的耐蚀性,并与一款市售无铬钝化液产品进行了对比。扫描电镜和EDS能谱分析了复合膜层的表面形貌和元素组成。结果表明:膜层主要由C和Si元素组成;耐水性好、交联密度高、致密性好的膜层结构,很好的阻隔了Cl-等腐蚀介质的渗透和发展,延缓了腐蚀反应的进行;膜层对基材的耐湿热能力、附着力性能较强,且有很好的耐蚀性能,72h盐雾试验后腐蚀面积约为3%,与市售无铬复合钝化液性能相当。
【关键词】：聚吡咯 无铬钝化 电化学 耐蚀性
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 引言9
• 1.2 无铬钝化国内外发展状况9-20
• 1.2.1 无机物钝化9-13
• 1.2.2 有机物钝化13-17
• 1.2.3 无机与有机复合钝化17-20
• 1.3 课题研究的意义及内容20-22
• 1.3.1 研究意义20-21
• 1.3.2 研究内容21-22
• 第二章 实验部分22-27
• 2.1 实验药品仪器22-23
• 2.1.1 实验药品22
• 2.1.2 实验仪器与设备22-23
• 2.2 实验方案23-24
• 2.2.1 聚吡咯水分散液的合成23
• 2.2.2 硅烷水解液的合成23
• 2.2.3 复合钝化液的制备23-24
• 2.2.4 板材预处理24
• 2.2.5 表面复合涂层的制备24
• 2.3 实验流程图24
• 2.4 测试方法24-27
• 2.4.1 耐腐蚀性能测试24-25
• 2.4.2 电化学性能测试25
• 2.4.3 粒径及粒径分布表征25-26
• 2.4.4 附着力测试26
• 2.4.5 扫描电镜表征(SEM)26-27
• 第三章 纳米聚吡咯水分散液的制备与表征27-33
• 3.1 引言27
• 3.2 结果与讨论27-32
• 3.2.1 不同稳定剂对合成聚吡咯水分散液的影响27-29
• 3.2.2 稳定剂含量对合成聚吡咯水分散液的影响29-30
• 3.2.3 单体含量对合成聚吡咯水分散液的影响30-31
• 3.2.4 聚吡咯水分散液的稳定性及表征31-32
• 3.3 本章小结32-33
• 第四章 无铬复合钝化液的配方及工艺优化33-49
• 4.1 引言33
• 4.2 正交实验的设计33-34
• 4.3 正交实验结果分析34-42
• 4.3.1 电化学性能分析34-37
• 4.3.2 各因素正交结果分析37-42
• 4.4 钝化工艺的优化42-48
• 4.4.1 固化温度对复合钝化膜耐蚀性的影响42-45
• 4.4.2 固化时间对复合钝化膜耐蚀性的影响45-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第五章 无铬复合钝化液的性能研究49-58
• 5.1 引言49
• 5.2 钝化液的稳定性49-51
• 5.3 电化学测试51-54
• 5.3.1 交流阻抗谱(EIS)测试51-52
• 5.3.2 极化曲线测试52-53
• 5.3.3 浸泡实验分析53-54
• 5.4 复合钝化膜耐蚀性54-55
• 5.4.1 中性盐雾试验54-55
• 5.4.2 CuSO_4点滴试验55
• 5.5 耐湿热性测试55-56
• 5.6 复合钝化膜的附着力测试56
• 5.7 复合钝化膜的表面形貌和组成56-57
• 5.8 本章小结57-58
• 第六章 总结58-59
• 参考文献59-65
• 本论文创新点65-66
• 致谢66

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本文编号：588041