为提高电镀锌钢板的耐腐蚀性,必须经铬酸盐钝化处理。而6价铬对人体有害,美日欧已制订了限制使用含铬制品的严格规定。随着加入WTO,我国也必须刻不容缓地寻找替代铬酸盐的新方法。本课题不遵循用其它金属离子代替铬离子的习惯思路,而用新的电解聚合法,将合适的有机单体,在电镀锌钢板上电解聚合成不仅耐腐蚀而且有自修复性的有机膜,并研究其机理,从而达到替代铬酸盐处理的目的,解决国民经济的重要科技问题。
本项目在电镀锌钢板上用阳极氧化电聚合法分别得到聚吡咯膜和聚苯胺膜;用阴极还原聚合法得到聚2-乙烯基吡啶膜,并对聚苯胺膜进行改性以提高其耐腐蚀性,希望达到镀锌钢板无铬钝化的目标。具体成果有1通过选择合适的支持电解质水杨酸钠,因其与锌镀层反应生成钝化膜,克服了电聚合聚苯胺膜时钢板上锌镀层溶解的问题,首次实现了电镀锌钢板上一次电聚合得聚吡咯膜、聚苯胺膜的目标;2 XPS证明所得的聚苯胺膜有部分掺杂的半氧化结构氧化度为48~56%,掺杂度为12~24%;3首次用电子辐射对聚苯胺膜改性,在吸收剂量为960kGy时聚苯胺膜的凝胶分数达到76.80%,大大改善了其耐有机溶剂的性能,耐腐蚀性也得到改善;4在加入硅烷偶联剂γ-APS的苯胺中性溶液中,采用恒电流法在电镀锌钢板上制备聚苯胺膜,经SEM、交流阻抗、盐雾试验等测试,证明加入γ-APS后聚苯胺膜层的致密性和防护性大大提高,综合性能与铬酸盐钝化膜相当,有望替代铬酸盐钝化。5阴极电聚合2-乙烯基吡啶膜,用三乙醇胺作为抑析氢剂,经交流阻抗、盐雾试验等测试,其耐蚀性能优于铬酸盐钝化膜。