环保型铁锈转化剂的制备及其性能［摘要］针对钢材表面的除锈问题，以低毒的丙烯酸乳液、单宁酸、异丙醇等为原料，通过正交试验优化配方，制备了一种环保型铁锈转化剂。采用中性盐雾试验(NSS)、开路电路■时间曲线、Tafel曲线、扫描电镜、热重/差热综合分析等方法研究了其性能。结果表明：当m(丙烯酸乳液)=6.5g,m(单宁酸)=1・5g,m(异丙醇)=0・5g时,铁锈转化剂的综合性能最佳，以此配方制备的铁锈转化膜层致密、平整，耐热性好，1000°C时不分解，其耐中性盐雾腐蚀(NSS)达24h,在3・5%NaCI溶液中的腐蚀速率为0・0378g/(hm2),对Q235钢有良好的防腐蚀保护作用。［关键词］铁锈转化剂;配方优选;正交试验;中性盐雾腐蚀;极化曲线;I耐腐蚀性［中图分类号］TQ639.1［文献标识码］A［文章编号］1001-1560(2013)01-0025-030•前言钢铁表面在涂漆前，必须先进行彻底除锈，否则会影响其与漆膜的结介力，导致漆膜的防腐蚀效果变羞。传统的机械除锈，需要专用机具，且耗费大量磨料，还会造成严重的粉尘和噪声污染;而传统的酸洗、火焰等化学除锈，对环境污染较大且处理示的钢材表而粗糙度不够。将铁锈转化剂肓接刷涂于钢铁表面可使铁锈转化为保护性的钝化膜层，不必除锈就能真接涂覆施匸。目前，铁锈转化剂主要有磷酸型和单宁酸型2类。磷酸型铁锈转化剂耐水性较并，涂膜遇水易泛白、粉化，且稳定性较差，故单宁酸型的铁锈转化剂应用更加广泛［1,2］o以单宁酸为主要成分，以环氧树脂E601为成膜物质研制成的H2000铁锈转化底漆转化效果好、稳定性高、不易返锈，且能与大多数涂料配套使用，但其含有二甲苯等有机溶剂以及铅、倂等防锈颜料，毒性大，对环境污染严重［3］。因此，环保型水性铁锈转化剂是未来的发展趋势。木工作以单宁酸为转化促进剂，丙烯酸乳液为成膜剂，异丙醇为渗透剂，并加入成膜助剂醇脂・12、缓蚀剂等无公害物质制备了一种环保型水性铁锈转化剂，其原料易得、价格低廉、转化性能好、安全环保、耐腐蚀性高，克服了传统单宁酸型铁锈转化剂需用有机溶剂稀释的难题，具有广泛的应用前景。1•试验1.1基木配方的选定1.1.1组成及作用单宁酸是一种同时含有疑基和竣基的多元酸，其分了量较大，在酸性条件下，可与Fe3+发生螯合作用，生成一种具有网状结构、性能稳定的黑褐色单宁酸铁螯介物，紧密吸附在钢铁基体表而，起防锈颜料的作用。渗透剂异丙醇，与极性溶剂无水乙醇配介，可使铁锈转化剂浸润和渗透钢铁表而锈层，促进铁锈转化剂与内层锈蚀发生反抑制了腐蚀过程的阳极反应，从而有效地延缓了锈蚀的进程。成膜剂丙烯酸乳液具有物理隔绝和缓蚀保护作用，它通过黏附作用把铁锈转化产物浸透和包封起来，还能使保护膜更加致密均匀，有效地抑制了腐蚀介质与金属表血的接触［4,5］。以丙烯酸乳液、单宁酸、异丙醉为主要因索，以腐蚀速率为衡量指标，采用3因素3水平正交试验［6］优选铁锈转化剂配方。正交试验的因素水平见表1。表1正交试验因素水平表水平A加（丙烯酸乳液）/gB加（单宁酸）/gC加（异丙醇）/g17.02.50.626.52.00.536.01.50.4表1正交试验因索水平表1.1.2铁锈转化剂的配制在烧杯中加入6g乙醇和6g去离了水，混合搅匀，缓慢加入1.5〜2.5g单宁酸，待完全溶解麻，分别加入0.4〜0・6g异丙醇、lg柠檬酸和适量去离了水，搅拌至溶液澄清，制成A液。在6・0〜7.0g丙烯酸乳液中加入0.2g冻融稳定剂乙二醇、适量成膜助剂醇脂・12和去离了水，制成B液。将A液缓慢加至B液中，边搅拌边加入少量三甲基硅汕作为消泡剂，在室温下继续搅拌20〜30min,即制成铁锈转化剂。1.2铁锈转化剂涂覆1.2.1基材预处理将自然生锈的Q235钢截成120mmx40mmx3mm,用钢丝刷、砂纸、砂布除去表血较厚的锈层、疏松的锈蚀产物、氧化皮等，仅保留与钢材结介紧密的底部锈蚀。预处理过程实际上是对基材进行了机械除锈，预处理示Q235钢表面仍有一层与基体结合较紧密的锈层（底层锈蚀），即木工作的除锈对象。1.2.2涂覆铁锈转化剂将制备的铁锈转化剂均匀地涂覆在前处理后的Q235钢上，室温下干燥24h使锈层转化完全（Q235钢底部已无黄色锈迹），从而在Q235钢表面形成了厚80〜120pm的铁锈转化膜。1.3测试与表征（1）形貌用JSM6380LV型扫描电...