利用gamma射线辐射和氧化物分别对三聚磷酸铝进行物理改性和化学改性,研究改性工艺对三聚磷酸铝腐蚀抑制性能的影响,进而将其应用于防腐蚀涂料。

第一,用gamma射线对三聚磷酸铝进行辐射改性,采用XRD、FTIR、滴定、TG、DSC、SEM、EIS等测试技术,研究了gamma射线对其结构和性能的影响。在所研究的剂量范围内(0-150kGy),尽管gamma射线对三聚磷酸铝的晶体结构、热稳定性等没有显著影响,但中和滴定试验表明,用NaOH溶液进行滴定时辐照改性样品的水溶液pH值上升较快;与未辐射改性相比,改性后样品的DSC曲线中750℃~900℃的晶体转变吸收峰消失;在三聚磷酸铝的3.5%NaCl悬浮液中,高辐照剂量(100kGy、150kGy)改性三聚磷酸铝的腐蚀抑制性能得到明显提高。

第二,将三聚磷酸铝、碱性氧化物依次加入3.5%NaCl溶液中得到悬浮液,采用交流阻抗谱法研究了氧化锌、氧化钙、氧化镁对三聚磷酸铝腐蚀抑制性能的影响。氧化锌、氧化钙、氧化镁都能明显提高其短期防腐蚀抑制性能,但是对于长时间的防腐蚀抑制性能没有明显提高。在三聚磷酸铝和两种不同氧化物不同加入顺序配制得悬浮液,不仅能够提高其短期的防腐蚀抑制性能,而且对长期防腐蚀抑制性能的提高也很明显。

第三,ZnO2/SiO2改性的三聚磷酸铝,性能得到很大提高,但是对三聚磷酸铝的pH值并没有明显的改善,采用不同剂量gamma射线辐射对其进一步改性。通过FTIR、XRD、滴定实验、TG、SEM、EIS等研究gamma辐射对其影响,虽然表面官能团,晶体结构、表面形貌都没有发生明显的变化,但饱和溶液的初始pH值都随辐照剂量的增大而依次增大,热力学性能和电化学性能均发生较大变化。

第四,通过实验发现,颜基比在0.8,水性环氧乳液与水性环氧固化剂质量比为100:8,氧化锌和二氧化硅改性三聚磷酸铝为防锈颜料,等助剂制备的三聚磷酸铝水性防腐涂料,各项指标均达到相关要求,而且长期防腐蚀性能优异。