无溶剂环氧石油沥青涂层的腐蚀行为精品资料

1、无溶剂环不氧石油沥青涂层的腐叭为大连海事大学学报2016年第期摘要:为考察无溶剂环氧石油沥青涂层在不同氯离子浓度土壤中的腐蚀行为采用电化学测试技术测试涂层的腐蚀电位和低频阻抗模值-结果表明随着土壤中氯离子含量的增加涂层的腐蚀电位负移容抗弧半径减小阻抗模值降低说明土壤中氯离子含量的增加导致涂层对土壤中腐蚀性介质的屏蔽作用能一力有所下降-400m厚的涂层在29%H2O+18%NaC1土壤中的交流阻抗谱图呈现单容抗弧特征随着埋设时间的延长阻抗模值下降埋设360d时涂层的低频阻抗模值达8-3020X108Q?Cm2涂层未发生鼓泡、裂缝和剥落迹象表明涂层形成了有效的屏蔽层对基体金属有着良好的防护作用关键

2、-词:土壤7氯离子7无溶剂环氧石油沥青涂层7腐蚀行为一nn匚nnnn丄前.，-我.国.输.油.输.水.和-输.气.钢.质.埋.地.管.线.大咅分采用环.氧二g一防腐涂料作外防腐蚀材-料U丄丄二2-包.括.环.煤.焦.沥-*环.氧一玻.璃.磷.片-环.氧一铁一红.环-氧一铝.粉一、环一氧一石一油-沥一青一等.涂.料亠环氧石油沥青是以-环氧树旨为成膜物质，-然后一利-用石油一树旨 月进行-改性亠加-颜料助剂和固一化一剂一制一备一而一成的一双一组一分一防一腐涂一料一亠该一涂一料一具有良好的粘结性防一水性和耐一气一候性一，-且容易一改一性一丄3-无一溶一剂一环一氧一石_油一沥一青一涂一料-是一在一溶一

3、剂一型一环一氧一石一油一涂一料的一基一础一丄开一发一的一新一产一品一丄丄二5 一匸无溶剂一环氧石油一沥青涂料一无空气一污一染安一全一无一毒-，一提-高一丄涂一层一的一厚一度一和-强一度一，一改一善-丄耐一蚀一性一能一，-可一替一代一目一前-泛一使一用一的一溶一剂一型一涂一料一，-具一有一很一好一的一经一济一效一益一和一社-会一效一益一丄壤-腐一蚀一的一影-响一因一素-很一多-亠目一前-研究认一为一亠丄要一因一素-包括一土壤中一含一氯离丄浓一度和一水含量rL6-二nU丄匸杨-小_刚一等-丄丄丄采_用-海-洋一腐一蚀一模-拟一试一验-装-置-对-新-型一的一无一溶-剂一超一厚-膜-环-氧-重-防-

4、腐-涂一料-以一及一常用的三种重防腐涂料在海水浪花飞溅区潮差区一和全浸区一的一耐久性一进一行丄对比研究一-结果表.明.，-新.型.无.溶.剂.超.厚.膜.环.氧.重.防.腐一涂.料.具.有优-异的物理.性匕匕 厶冃，-有机-挥发物.含量极低，-为环一境.友.好.型.无.溶.剂.涂一料.岳.跃一法.等.丄丄丄盘饮.水一管一路.的一无一溶.剂一环.氧一防.腐一涂一料一进.行一研-究一，-结.果.发现一，一该涂料一与管道管壁附着力一良好亠耐一磨性和-耐-腐蚀性一匕匕 厶冃优一异-袁晓艳等一丄丄丄从-涂料一配一方一选一择一制一备一丄艺一施丄丄艺一等一方一面一对一无一溶剂环氧重防一腐涂料进行研究，-发现

5、可从颜填料-助一剂一选一择一和一开_发-等一方-面一完一成一对一涂一料-性一能一的一改一善一和一调一节一-本一文研一究一丄壤一中一氯一离一子一对一无一溶一剂一环氧石油沥青涂层的腐蚀行为，一并利用一扫一描电镜-分-析-基-体一表一面一腐一蚀一产一物一的一元一素一组一成一等-方一法一考一察-侵一蚀一性一物一质一是一否一到一达一基一体一表一面一参-与一腐蚀一历一程一，-以一期-为一埋一地一石一油一管一道-外一壁-涂一层-的一选一用一提-供一理一论一依一据一亠n匚IIIIII丄实一验一方一法一UUUUUUUU实一验-选一用一的一金一属-基-底-材-料-为_Q_丄3-丄碳一钢-亠其-化一学一成一分-为-

6、(-/%c亠丄丄亠丄II6,SiO285SOO435P0-040余量为Fe将钢板切割成30mmX30mmX2mm的样品试样表面涂覆400m厚度的无溶剂环氧石油沥青涂层(由厦门双瑞船舶涂料有限公司提供),并采用DUALSCOPEMPO型干膜测厚仪测量干膜厚度试样保留工作面积为1Cm2其/、余部分用绝缘胶涂封-采集大连海事大学校园内距地表05m深处的土壤作为腐蚀介质土样经自然干燥、研磨及110干燥4h之后与蒸八、馏水配制不同比例的土壤并用NaC1调节土壤的氯离子含量以加快腐蚀速度干土壤中氯离子的质量分数为0-03%实验用水和氯离子的质量分数分别为:29%H2O+005%NaC129%H2O+06%

7、NaC129%H2O+18%NaC1容器高度30Cm，直径20Cm将试片埋在土壤高度为容器高的2/3容器中将埋样埋入容器中处并密封容器防止水分扩散每隔24h取出少量土壤测量含水量和氯离子含量并添加损失的水分-将不同埋片时间的试片从土壤中取出后去除涂层表面的土再用蒸八、馏水清洗擦干然后用电吹风(冷风档)吹干称重放入干燥皿待用在辰华660D型电化学工作站进行电化学测试采用-三电极体系涂层为工作电极饱和硫酸铜溶液为参比电极Pt电极为辅助电极在腐蚀电位下测试电化学阻抗谱正弦波信号在浸泡初期为50mV涂层体系稳疋后疋为20mV试验温度为室温测量频率为10MHZ100kHZ测疋结果利用ZSimPWin软件

8、进行解析采用SUPRA55SAPPHIRE型扫描电子显微镜观察涂层从基底金属剥离的形貌并用其/、自带的能一谱仪和D/MAX2200型X射线衍射仪分析腐蚀产物2结果与讨论400m厚无溶剂环氧石油沥青涂层分别在29%H2O+005%NaC1、29%H2O+06%NaC1和29%H2O+1-8%NaC1土壤中埋设25d后的腐蚀电位二时间一关系曲线如图所一示-从图丄可以一看一出-，-尽.X基.体.在.不-同.N-丄丄丄壤.中.稳.定.的.腐蚀电位分别为-丄4VO-丄2-X和一二丄2-丄，-但一是.仍.较.其一自腐一蚀-电.位.丄般一二丄丄相一对-丄同硫.酸一同参一比-电.I极2-更正-图2为4丄丄厚无

9、溶剂一环氧石油沥一青涂层分-别在丄%-H一二O一%.N丄c丄29 一%H2 一+丄亠6%N丄c丄和9%H二丄8%N丄土壤中埋设一5 一d-后-的_N_丄q-丄丄丄丄谱一图一亠由一图一2 一可一知一，一涂一层一在一不同一氯一离一子含一量一的一土壤一中一埋一设时一亠埋片一涂一层的Nyq丄丄s谱图呈一个一单一容抗弧-，一高一频一区-为-直一径一较一大一的一圆一弧-，一而一低一频一区一近一似一为一直一线一高一频一反一映一涂一层一反一应一电一阻一的一变一化一亠低一频一反映一电一荷电阻一的变化-含有丄亠。一5%Nac丄丄壤一中一的一阻-抗一值-为一丄亠丄x丄丄丄Q丄旦2，-而一含有丄8%N丄c丄土一壤中的

10、一阻一抗值降-至-丄亠5-x_丄丄8-丄亠旦丄亠这一是-由一丄随-着-丄壤-中一氯-离-丄含-量-的增-加亠涂一层-对其-丄壤-中一腐蚀性介质的屏蔽性能有所下降交流阻抗图谱测试一结果与一图结果一一致无溶剂环一氧石一油一沥.青一涂.层.在.厶-%-N-丄丄丄土.壤.工腐一蚀.最.为.严重，-故采用9H-2O+丄-OO篡N.丄丄土.壤.盘无.溶.剂.环.石.油.沥-*涂.层.的-腐一蚀.行.为.进一行一考.察一-2-9一H-2-2+丄-8一N-丄丄丄土壤丄亠涂层埋设不同时一间的电化一学阻抗一谱如图3一所示其-丄图3-丄a为一N-y丄丄丄丄谱一图一，一图一3 一丄丄为一E 一O丄丄谱一图一亠由一图一

11、3 一丄2-可知，-涂层在2一9%H22+丄8%N丄c丄丄壤一中一埋一设一3 一6-。一丄时一呈一个_时一间一常一数一的一容一抗一弧一-随一着一涂一层一埋一设一时一间的一延一长一，一容一抗一弧半一径逐渐减一小一，一但仍一为单一的一容抗弧一，一没有呈一现一双-容一抗一弧-特一征一低一频一阻一抗一模-值一丄亠。一丄丄二丄丄丄H二)常一常一被一用一来一评一价一涂一层一的一失一效一性一能-当一涂一层一低频阻-抗一模一值-保持一在丄丄8一二丄丄9一Q丄丄丄时一，-认为涂层一具有良好的防腐性匕匕 厶冃丄其-值-低一丄丄丄丄Q-c_旦2-时-，-表-明一涂一层-的一防-腐-能-力-已一经一开一始一下降-当一

12、涂一层-电-阻-降-至一丄o6-Cm2时,认为涂层已经失效rL匚B丄丄谱图的一结果表明一丄图丄丄b，一涂一层的一低.频.阻.抗.模.值.随.着.涂.层.在.丄壤.中.埋.设-时.间.的.延.长逐渐降低埋设丄时-低频阻抗-模值为nU9一-2-丄4-丄二厶9-丄2-，-埋.设.丄丄丄d一时低一频一阻.抗一模.值一为.8一丄8-丄O二丄丄Q丄2，一而埋设3 一6。一d时一涂一层的一低频阻抗-模值降至8一3丄丄X丄丄丄Q一丄丄丄n丄亠可一见，一涂一层一仍为一一个有一效一屏一蔽一层，一阻一挡丄壤中一水和氯离子等侵蚀一性物质渗透到涂一层金属一基一体一界-面一，一对-土_壤一中一的一侵一蚀一性一物一质-有一

13、着一良一好一的一阻一挡屏一蔽一作一用一-丄述一结一果一反一映出一涂一层一符一合一浸一泡初一期的规律丄丄2匚无溶剂环一氧石油一沥一青涂层一原一始一试一样一剥一离一后一表一面一的一扫一描一电-镜-照一片-如-图一丄所一示一，-其一中一，-图一丄丄丄)为一扫一描一电一镜一照一片一，-图一4丄丄)为表面能谱分一析结果亠从一图丄二a丄可一以一观一察-到-，-基一体碳一钢-表一面一呈一现一金属-光泽亠基一体表面凹凸不平，-有条状划痕，-这一是涂一覆涂层前-进一行-喷一砂-处一理一和_涂一层-剥-离-时-出-现-的_划一痕-亠图一中一呈一白-色一部-分-是-剥-离-后-表-面-残一留-的一涂一层-亠能-谱-

14、分析结果图4b表明,基体表面主要由c1s丄和Fe元素组成一亠图5为一丄O 一丄丄厚一无一溶一剂一环一氧一石一油一沥一青一涂一层一试一样-在一2 一9一%H厶o二丄%.N-丄- -土壤丄埋设32d-剥.离.涂.层.后.的.扫-描一电.镜.照.片一其.丄，-图一5-丄丄2-为一扫-描.电-镜.照一片.，-图一丄为一匕匕 厶冃谱.分一析结果亠由图5可知，-剥离涂层的碳钢一表面凹凸-不-平-和-弥散一着大量划.痕呈现一A丘一状-花纹n丄丄丄1J这一是一涂一覆一涂一层一前一进一行喷一砂一处理一和一涂一层一剥离时出现的划痕，-并没有出现一锈蚀现象-剥旦涂一层一的一碳一钢一表一面一丄要一由-c_丄A 一丄和

15、一F丄元一素一组一成一-剥一离一基一体一的一氧一质一量一分一数一为一8亠4丄%，一而空白试一样的氧质一量分数为一5-5-4-%一丄图一4-丄丄丄，一说一明一碳一钢一剥一离一表一面一发一生一轻一微一的一氧一化一丄丄4-检一测一中一没一有一发一现一氯一元一素，-表明氯离子等侵蚀一性物质没一有一到达一基体表面一涂一层一在一埋一设_丄丄丄d之后一仍对金属-基一体有一着良好的防护一性能亠2 一9%H2 一+ 丄亠8%N_丄c_丄丄壤-中一丄丄丄亠旦厚-无一溶-剂一环-氧-石-油一沥一青-涂一层-试一样一埋一设丄丄丄丄剥-离-涂一层-的一x二射一线衍射分析结果如图6所示结果表明,土壤中埋一设一丄丄丄的涂层一剥离涂层一后一的碳一钢一表面主.要.F-和.丄组.成.，-没.有.观.察.到一丄24F.OF.e2-O-3和F丄- -丄等腐蚀产一物.相.这.表.明厶8-%-N-丄丄含.量.丄壤.中.侵一蚀一性.介-质一没.有一渗厶至.涂