天然碱原卤液采集管道防腐涂层的研制及其性能研究

张宏忠; 刘振兴; 胡万达; 鹿一; 张硕; 吴巴特尔; 李团圆

doi:10.12187/2025.04.012

天然碱原卤液采集管道防腐涂层的研制及其性能研究

1. 郑州轻工业大学材料与化学工程学院, 河南郑州 450001;
2. 郑州轻工业大学环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心, 河南郑州 450001;
3. 河南中源化学股份有限公司, 河南南阳 474775;
4. 河南顺圆水处理技术有限公司, 河南郑州 450003

作者简介: 张宏忠(1968—),男,河南省新乡市人,郑州轻工业大学教授,博士,主要研究方向为工业三废治理与资源化利用。E-mail:zhz@zzuli.edu.cn;

基金项目: 国家自然科学基金面上项目(42277413)
中图分类号: TS959.9;TQ114.13

Preparation and performance evaluation of anti-corrosion coatings for natural alkali brine collection pipelines

1. College of Materials and Chemical Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450001, China;
2. Henan Collaborative Innovation Center of Environmental Pollution Control and Ecological Restoration, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450001, China;
3. Henan Zhongyuan Chemical Co., Ltd., Nanyang 474775, China;
4. Henan Shunyuan Water Treatment Technology Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China
Received Date: 2024-06-21
Accepted Date: 2024-07-25

CLC number: TS959.9;TQ114.13

摘要: 针对天然碱原卤液采集管道腐蚀问题,以环氧树脂(EP)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为基体材料,三氯十八烷基硅烷(OTS)改性的纳米二氧化硅(n-SiO₂)粒子作为填充材料,制备复合体系防腐涂层(EP+PDMS@SiO₂),通过塔尔菲(Tafel)极化分析、电化学阻抗(EIS)分析、挂片失量法等考查该防腐涂层的耐腐蚀性能。结果表明:n-SiO₂粒子及改性剂OTS的添加量为防腐涂层(EP+PDMS@SiO₂)耐腐蚀性能的关键影响因素,最佳添加量分别为 2.1 g和0.5~1.0 mL;N80不锈钢标准腐蚀试片经耐腐蚀性能最优的EP+PDMS@SiO₂防腐涂层涂覆后,其自腐蚀电流降低了3个数量级,电荷转移电阻提升了3个数量级,腐蚀率由原来的2.004 4%降低为0.029 2%,说明该防腐涂层对抑制天然碱原卤液采集管道的腐蚀具有显著效果。
- 天然碱原卤液 /
- 采集管道 /
- 防腐涂层 /
- 纳米二氧化硅 /
- 三氯十八烷基硅烷
Abstract: To address corrosion issues in natural alkali brine collection pipelines, a composite anti-corrosion coating (EP+PDMS@SiO₂) was prepared based on epoxy resin (EP) and polydimethylsiloxane (PDMS) as matrix materials, incorporated with octadecyltrichlorosilane (OTS)-modified nano-silica (n-SiO₂) particles as fillers. The corrosion resistance of the coating was characterized via Tafel polarization analysis, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and mass loss method. Results indicated that the dosages of n-SiO₂ particles and OTS (used as modifier) were critical factors influencing the corrosion resistance of EP+PDMS@SiO₂ coatings, with optimal values of 2.1 g (for n-SiO₂) and 0.5~1.0 mL (for OTS), respectively. When coated onto N80 steel coupons, the optimized EP+PDMS@SiO₂ coating reduced the self-corrosion current and elevated the charge transfer resistance by three orders of magnitude, respectively. The corrosion rate decreased from 2.004 4% to 0.029 2%. These results demonstrate that the OTS-modified n-SiO₂-reinforced anti-corrosion coating (EP+PDMS@SiO₂) effectively inhibits corrosion in natural alkali brine collection pipelines.
- natural alkali brine /
- collection pipeline /
- anti-corrosion coating /
- nano-silica /
- octadecyltrichlorosilane
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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

天然碱原卤液采集管道防腐涂层的研制及其性能研究

作者简介: 张宏忠(1968—),男,河南省新乡市人,郑州轻工业大学教授,博士,主要研究方向为工业三废治理与资源化利用。E-mail:zhz@zzuli.edu.cn;

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

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作者简介:张宏忠(1968—),男,河南省新乡市人,郑州轻工业大学教授,博士,主要研究方向为工业三废治理与资源化利用。E-mail:zhz@zzuli.edu.cn

English Abstract

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