Page 135 - 《精细化工》2023年第6期

第 5 期 闫益鑫，等: 蓖麻油基双重交联防腐蚀水性聚氨酯的制备及性能 ·1285·

属基底 [17] 。 腐蚀电位（E）和腐蚀电流密度（I）可由 Tafel
对上述不同 CO 含量的乳液、薄膜、涂层性能 曲线推导得到，保护效率可由式（5）得到：
测试结果进行综合分析发现，CWPU3 和 CWPU4 的 I  I
 /%  0 1  100 （5）
综合性能最优异。 I 0
式中：η 为保护效率，%；I 0 为 Q235 钢板基底的腐
2
蚀电流密度，A/cm ；I 1 为涂有涂层的样品腐蚀电流
2
密度，A/cm 。
不同涂层的极化曲线参数见表 2。

表 2 不同涂层的极化曲线参数
Table 2 Polarization curve parameters of different coatings
2
名称 腐蚀电位/V 腐蚀电流密度/(A/cm ) η/%
Q235 钢板 –0.84 1.12×10 –5 0
FCL –0.22 3.25×10 –7 97.10
CWPU3 –0.27 5.68×10 –7 94.93
CWPU4 –0.20 1.06×10 –7 99.05

由图 8 和表 2 可知，CWPU4 涂层的腐蚀电流密
2
–7
度可以达到 1.06×10 A/cm ，腐蚀电位为–0.20 V，对
Q235 钢板基底的保护效率可达 99.05%，略优于 FCL
涂层。这得益于 CWPU 涂层的双重交联结构以及
CO 分子中较长的疏水长链的共同作用，使水分子难

以进入涂层内部对 Q235 钢板基底发生腐蚀作用。另
图 7 120 h 盐雾腐蚀实验前（上图）后（下图）的 Q235 外，CWPU4 涂层与 CWPU3 涂层相比，CO 含量的增
钢板与涂有 CWPU 涂层钢板的对比照片 加使涂层内部交联密度进一步提升，所以，CWPU4
Fig. 7 Comparison photos of Q235 steel plate before (top) [18-19]
and after (bottom) 120 h salt spray corrosion test 涂层的极化曲线测试结果要优于 CWPU3 涂层 。
with steel plates coated with CWPU 图 9 为不同涂层以及 Q235 钢板的 Bode 图。图
9a 和图 9b 为不同涂层在质量分数为 3.5% NaCl 溶液
2.7 CWPU 涂层的电化学性能分析 中浸泡 1 h 后测试的结果；图 9c 和图 9d 为不同涂
将 CWPU3 和 CWPU4 涂层与商用氟碳金属漆 层在质量分数为 3.5% NaCl 溶液中浸泡 24 h 后测试
一同进行电化学测试，进而对 CWPU 涂层的防腐效 的结果。通常认为在 Bode 模量图中，低频区的阻抗
果进行更加直观的评价。图 8 为对不同涂层以及 模量值越高，耐腐蚀性能越好；在 Bode 相角图中，
Q235 钢板基底的极化曲线测试结果。在极化曲线测 高频区的相角越大，耐腐蚀效果越好。由图 9 可以
试中，通常认为腐蚀电流密度越低，涂层的耐腐蚀 看出，不同涂层在经过 24 h 浸泡后的阻抗模量和相
性越好，腐蚀电位越靠近 0，涂层的耐腐蚀效果越好。 角都要低于浸泡 1 h 的涂层，这是因为，更长时间
的浸泡，会使更多的腐蚀介质穿过涂层与金属基底
接触而发生腐蚀作用。并且无论是在模量图中的低
频区的阻抗模量还是在相角图中高频区的相角两次
测试的结果都是 CWPU4 涂层＞FCL 涂层＞CWPU3
涂层。

图 8 CWPU 涂层、FCL 涂层以及 Q235 钢板基底的极化
曲线
Fig. 8 Polarization curves of CWPU coatings, FCL coating
and Q235 steel plate substrate