Page 199 - 《精细化工》2020年第1期

第 1 期 成航航，等: 磷酸酯化苯丙共聚物乳液的合成及防锈性能 ·185·

重均分子量为 53451，多分散性系数为 1.101026， 由图 6a 可以看出，PM-2 用量为 4%时，胶膜具
乳液稳定性能良好。 有更好的热稳定性。在 350 ℃前，胶膜出现少量失
乳液分散稳定指数（Turbiscan Stability Index， 重现象，失重率约为 15%，可能因为胶膜中的小分子
简称 TSI）曲线可以用来分析老化时间对乳液分散稳 及水分挥发、P—O、P—C、P—H 的断裂导致，其中，
定性的影响 [20] ，测定结果见图 5。在给定的老化时间 P—O、P—C、P—H 键能分别为 355、264、322 kJ/mol，
内，TSI 值越高，乳液稳定性越低，由图 5 可以看 键能较小；350~445 ℃是苯丙聚合物软段发生热分
出，当 PM-2 用量为 4%时，在相同 2 h 老化时间下 TSI 解，分解速度较快且占分解比例较大，主要为 C—H、
值为 0.42704，相比其余 4 种乳液具有更好的稳定性。 C—C、C—O 键的断裂所致；445~600 ℃苯丙聚合

物分子链基本分解完全，分解速率缓慢且分解比例
较小，仅为 2%，表明 PM-2 改性的苯丙树脂具有良
好的耐热性 [21] 。由图 6b 可以看出，PM-2 用量为 4%
时，在 421 ℃时热分解速率达到最大，相比其他 4
条曲线出现一定的右移，从而可以判断 PM-2 用量
为 4%时胶膜具有较好的热稳定性。
2.5 涂膜电化学分析
将 PM-2 用量分别为 0、1%、2%、3%、4%、
5%改性苯丙乳液涂层的样品置于质量分数 3.5%的
NaCl 水溶液中，采用电化学测试仪测定 6 种样品
图 5 不同 PM-2 用量对乳液分散稳定性的影响
Fig. 5 Effect of different PM-2 amounts on the dispersion 的极化曲线，经 Tafel 拟合后，不同 PM-2 用量下
stability of emulsion 漆膜的极化曲线如图 7 所示，腐蚀电位和腐蚀电流
如表 3 所示。金属容易在含有水或电解质的环境下
2.4 不同 PM-2 用量对胶膜耐热性能的影响
形成电极反应，加快金属腐蚀速率，一般来说，
不同 PM-2 用量下胶膜的热重和微分热失重曲
漆膜的腐蚀电位越高，腐蚀电流越小，涂层的耐
线如图 6a、b 所示。 腐蚀性能越强 [22] 。

图 7 不同 PM-2 用量下漆膜的极化曲线
Fig. 7 Polarization curves of paint films with different PM-2
dosages

由图 7 及表 3 可以看出，PM-2 用量为 0 的漆
膜对应的腐蚀电位为–0.740 V，腐蚀电流为 3.72×
–6
2
10 A/cm ；PM-2 用量为 4%的漆膜对应的腐蚀电位
2
–7
为–0.391 V，腐蚀电流为 1.95×10 A/cm 。与 PM-2
用量为 0 的漆膜相比，添加 PM-2 的漆膜腐蚀电位

均发生了明显的正偏移，腐蚀电流也有明显下降，
a—胶膜 TGA 曲线；b—胶膜 DTG 曲线 这表明磷酸酯能够明显地降低金属的腐蚀速率。综
图 6 不同 PM-2 用量对胶膜耐热性能的影响 合考虑，当 PM-2 用量为 4%时，涂膜的耐腐蚀性能
Fig. 6 Effect of different PM-2 amounts on the heat
resistance of films 达到最佳。