Page 116 - 《精细化工》2023年第9期

·1964· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

若 θ<90°，则该金属表面是亲水性的，当 θ>90°，则 棕化膜，IAP-1~5 和 TUP-1~5 有机保护膜的腐蚀电流
2
是疏水性，随着 θ 的增大，疏水性越来越强。图 6 密度从棕化膜的 355 nA/cm 分别降低至 144~327、
2
是裸铜试片和 5 种有机金属涂层试片的水接触角 103~303 nA/cm ，较低的腐蚀电流密度对应良好的
图。由图 6a、b 可知，空白试片和含 KH132 的有机 防腐性能。同时，也可以看出，随着 IAP 和 TUP 含
涂层皆为亲水性，这是由于这两种工艺均未能对铜 量的增加，缓蚀效率呈现先升高后下降的趋势。
箔表面形成有效的保护。图 6c 中，KH580 涂层的接
触角为 101°±0.5°，涂层表现出疏水性。图 6d~f 中
涂层的接触角均大于 120°，表明 TUP-3、IAP-3 和
棕化这 3 种工艺形成的保护涂层大幅提高了铜箔表
面的疏水性。其中，TUP-3 和 IAP-3 这两种唑硅烷
偶联剂保护膜接触角分别为 142°±1°和 131°±1°，疏
水性比棕化膜更优异，能够更好地抑制腐蚀因子的
侵蚀，使腐蚀因子和水分子扩散至铜基材需要更长
的时间，达到更优的防腐效果。

图 7 有机金属保护涂层的极化曲线
Fig. 7 Polarization curves of organic anticorrosive coatings
on copper test plates

表 2 涂层试片的腐蚀参数
Table 2 Corrosion parameters of coatings on copper test plates
2
E corr/mV i corr/(nA/cm ) η/%
空白 103 12200 —
KH132 111 692 94.3

a—空白；b—KH132；c—KH580；d—TUP-3；e—IAP-3；f—棕化 KH580 118 488 96.0
图 6 有机保护涂层水接触角图 TUP-1 126 303 97.5
Fig. 6 Water contact angle of organic anticorrosive coatings TUP-2 144 236 98.1
on copper test plates prepared with different process TUP-3 214 103 99.2

2.5 涂层的耐腐蚀性能 TUP-4 162 170 98.6
TUP-5 129 206 98.3
2.5.1 极化曲线分析
IAP-1 134 327 97.3
动电位极化曲线和 EIS 是目前表征涂层耐腐蚀
IAP-2 154 284 97.7
性的两个重要手段。图 7 是空白铜试片和 KH132、
IAP-3 221 144 98.8
KH580、棕化、TUP-1~5、IAP-1~5 涂覆的铜试片在
IAP-4 175 208 98.3
质量分数为 3.5%的氯化钠水溶液中浸泡 72 h 后的
IAP-5 136 288 97.6
室温极化曲线。表 2 是拟合计算得到的腐蚀电流密 棕化 121 355 97.1
度（i corr ）、腐蚀电压（E corr ）和缓蚀效率（η）数据。 注：“—”表示无缓蚀效率，此项为对比项。
由图 7 和表 2 可知，相较于空白铜板，KH132、
KH580、棕化、TUP、IAP 涂层的腐蚀电压逐渐增大， 这可能是由于相对过高的唑硅烷浓度导致其在
腐蚀电流密度逐渐降低，腐蚀效率逐渐提高。相比于 铜表面的聚集状态发生了变化，在铜表面吸附的硅