无溶剂环氧石油沥青涂层的腐蚀行为.docx

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1、无溶剂环氧石油沥青涂层的腐蚀行为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，讲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力有所下降厚的涂层在土壤中的沟通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，埋设时涂层的低频阻抗模值达，涂层未发生鼓泡、裂缝和剥落迹象，表明涂层构成了有效的屏蔽层，对基体金属有着良好的防护作用关键词：土壤；氯离子；无溶剂环氧石油沥青涂层；腐蚀行为目前，我国的输油、输水和输气钢质埋地管线大

2、部分采用环氧重防腐涂料作外防腐蚀材料，包括环氧煤焦沥青、环氧玻璃磷片、环氧铁红、环氧铝粉、环氧石油沥青等涂料环氧石油沥青是以环氧树脂为成膜物质，然后利用石油树脂进行改性，参加颜料、助剂和固化剂制备而成的双组分防腐涂料该涂料具有良好的粘结性、防水性和耐气候性，且容易改性无溶剂环氧石油沥青涂料是在溶剂型环氧石油涂料的基础上开发的新产品无溶剂环氧石油沥青涂料无空气污染、安全无毒，提高了涂层的厚度和强度，改善了耐蚀性能，可替代目前广泛使用的溶剂型涂料，具有很好的经济效益和社会效益土壤腐蚀的影响因素很多，目前研究以为，主要因素包括土壤中含氯离子浓度和水含量杨小刚等采用海洋腐蚀模拟试验装置对新型的无溶剂超

3、厚膜环氧重防腐涂料以及常用的三种重防腐涂料在海水浪花飞溅区、潮差区和全浸区的耐久性进行了比照研究结果表明，新型的无溶剂超厚膜环氧重防腐涂料具有优异的物理性能，有机挥发物含量极低，为环境友好型无溶剂涂料岳跃法等对饮水管路的无溶剂环氧防腐涂料进行研究，结果发现，该涂料与管道、管壁附着力良好，耐磨性和耐腐蚀性能优异袁晓艳等从涂料配方选择、制备工艺、施工工艺等方面对无溶剂环氧重防腐涂料进行研究，发现可从颜填料、助剂选择和开发等方面完成对涂料性能的改善和调节本文研究土壤中氯离子对无溶剂环氧石油沥青涂层的腐蚀行为，并利用扫描电镜分析基体外表腐蚀产物的元素组成等方法考察侵蚀性物质能否到达基体外表介入腐蚀历程

4、，以期为埋地石油管道外壁涂层的选用提供理论根据实验方法实验选用的金属基底材料为碳钢，其化学成分为：，余量为将钢板切割成的样品，试样外表涂覆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，并采用型干膜测厚仪测量干膜厚度试样保留工作面积为，其余部分用绝缘胶涂封采集大连海事大学校园内距地表深处的土壤作为腐蚀介质，土样经自然枯燥、研磨及枯燥之后，与蒸馏水配制不同比例的土壤，并用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实验用水和氯离子的质量分数分别为：，容器高度，直径将试片埋在土壤高度为容器高的容器中，将埋样埋入容器中处，并密封容器防止水分扩散每隔取出少量土壤测量含水量和

5、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，去除涂层外表的土，再用蒸馏水清洗，擦干，然后，用电吹风冷风档吹干，称重，放入枯燥皿待用在辰华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，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，涂层体系稳定后定为，试验温度为室温，测量频率为，测定结果利用软件进行解析采用型扫描电子显微镜观察涂层从基底金属剥离的形貌，并用其自带的能谱仪和型射线衍射仪分析腐蚀产物结果与讨论厚无溶剂环氧石油沥青涂层分别在、和土壤中埋设后的腐蚀电位时间关系曲线如图所示从图能够看出，尽管基体在不同土壤中稳定的

6、腐蚀电位分别为、和，但是仍较其自腐蚀电位一般，相对于铜硫酸铜参比电极更正。图为厚无溶剂环氧石油沥青涂层分别在、和土壤中埋设后的谱图由图可知，涂层在不同氯离子含量的土壤中埋设时，埋片涂层的谱图呈一个单容抗弧，高频区为直径较大的圆弧，而低频区近似为直线高频反映涂层反响电阻的变化，低频反映电荷电阻的变化含有土壤中的阻抗值为，而含有土壤中的阻抗值降至这是由于随着土壤中氯离子含量的增加，涂层对其土壤中腐蚀性介质的屏蔽性能有所下降沟通阻抗图谱测试结果与图结果一致。无溶剂环氧石油沥青涂层在土壤中腐蚀最为严重，故采用土壤对无溶剂环氧石油沥青涂层的腐蚀行为进行考察土壤中，涂层埋设不同时间的电化学阻抗谱如图所示其

7、中，图为谱图，图为谱图由图可知，涂层在土壤中埋设时呈一个时间常数的容抗弧随着涂层埋设时间的延长，容抗弧半径逐步减小，但仍为单一的容抗弧，没有呈现双容抗弧特征低频阻抗模值经常被用来评价涂层的失效性能当涂层低频阻抗模值保持在时，以为涂层具有良好的防腐性能；其值低于时，表明涂层的防腐能力已经开场下降；当涂层电阻降至时，以为涂层已经失效谱图的结果表明图，涂层的低频阻抗模值随着涂层在土壤中埋设时间的延长逐步降低：埋设时低频阻抗模值为，埋设时低频阻抗模值为，而埋设时涂层的低频阻抗模值降至可见，涂层仍为一个有效屏蔽层，阻挡土壤中水和氯离子等侵蚀性物质浸透到涂层金属基体界面，对土壤中的侵蚀性物质有着良好的阻挡

8、屏蔽作用上述结果反映出涂层符合浸泡初期的规律无溶剂环氧石油沥青涂层原始试样剥离后外表的扫描电镜照片如图所示，其中，图为扫描电镜照片，图为外表能谱分析结果从图能够观察到，基体碳钢外表呈现金属光泽，基体外表凹凸不平，有条状划痕，这是涂覆涂层前进行喷砂处理和涂层剥离时出现的划痕图中呈白色部分是剥离后外表残留的涂层能谱分析结果图表明，基体外表主要由、和元素组成图为厚无溶剂环氧石油沥青涂层试样在土壤中埋设剥离涂层后的扫描电镜照片其中，图为扫描电镜照片，图为能谱分析结果由图可知，剥离涂层的碳钢外表凹凸不安然平静弥散着大量划痕，呈现山丘状花纹，这是涂覆涂层前进行喷砂处理和涂层剥离时出现的划痕，并没有出现锈蚀

9、现象剥离涂层的碳钢外表主要由、和元素组成剥离基体的氧质量分数为，而空白试样的氧质量分数为图，讲明碳钢剥离外表发生稍微的氧化检测中没有发现氯元素，表明氯离子等侵蚀性物质没有到达基体外表，涂层在埋设之后仍对金属基体有着良好的防护性能土壤中厚无溶剂环氧石油沥青涂层试样埋设剥离涂层的射线衍射分析结果如图所示结果表明，土壤中埋设的涂层剥离涂层后的碳钢外表主要由和组成，没有观察到、和等腐蚀产物相这表明含量土壤中侵蚀性介质没有渗入至涂层基体金属外表发生腐蚀反响涂覆无溶剂环氧石油沥青涂层的碳钢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，讲明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力有所下降厚涂层在土壤中的沟通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，埋设时涂层的低频阻抗模值达涂层符合浸泡初期的规律，表明涂层构成了有效的屏蔽层，对基体金属有着良好的防护作用涂层在土壤中埋设后涂层未发生鼓泡、裂缝和剥落迹象涂层剥离后金属外表的射线衍射分析结果表明，碳钢外表主要由和组成，未发现铁的氯化物和氧化物，讲明氯离子没有到达基体外表介入腐蚀历程