Đánh giá sự thấm nước của một số màng sơn lót thương mại bằng phương pháp tổng điện trở điện hóa

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) has been applied to study the water uptake for four primer paint films J1 - J4 on carbon steel surfaces exposed to seawater. Based on the Brasher-Kingsbury equation, the water uptake was estimated from CC values calculated by both EIS data treatments: one from the high frequency Nyquist semicircle and the other by using Fit and Simulation software.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá sự thấm nước của một số màng sơn lót thương mại bằng phương pháp tổng điện trở điện hóaT¹p chÝ Hãa häc, T. 43 (2), Tr. 193 - 197, 2005 §¸NH GI¸ Sù THÊM N¦íC CñA MéT Sè MµNG S¥N LãT TH¦¥NG M¹I B»NG PH¦¥NG PH¸P TæNG TRë §IÖN HãA §Õn Tßa so¹n 10-6-2004 Lª ViÕt H¶i, NguyÔn ThÞ Ph ¬ng Thoa, NguyÔn Th¸i Ho ng Tr!êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, §¹i häc Quèc gia Tp. Hå ChÝ Minh Summary Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) has been applied to study the water uptake for four primer paint films J1 - J4 on carbon steel surfaces exposed to seawater. Based on the Brasher-Kingsbury equation, the water uptake was estimated from CC values calculated by both EIS data treatments: one from the high frequency Nyquist semicircle and the other by using Fit and Simulation software. The decrease in paint film resistance and the increase in coating capacitance with exposure time suggested that water permeation increased rapidly with time during about first 100 hours of exposure. After about 120 hours of immersion, RC and CC reached relatively stable values and the water uptake of coatings attained a saturated state. Open circuit potential (OCP) was recorded to study changes in the coating properties with the exposure time. Based upon visual observation, changes in OCP and water uptake, it was proved that J1 and J4 performed high corrosion protection for steel in seawater. I - Giíi thiÖu qua ®iÖn dung m ng s¬n. Trong sè c¸c m« h×nh ®îc ®Ò nghÞ, m« h×nh Brasher-Kingsbury ®îc S¬n phñ l mét trong nh÷ng biÖn ph¸p h÷u ¸p dông réng rSi nhÊt ®Ó x¸c ®Þnh h m lînghiÖu v rÎ tiÒn ®Ó b¶o vÖ kim lo¹i trong m«i níc thÊm v o c¸c m ng s¬n khi cã v kh«ng cãtrêng x©m thùc. HiÖu qu¶ b¶o vÖ chèng ¨n pigment [5 - 15]. M« h×nh n y dùa trªn c¸c gi¶mßn ®iÖn hãa cña líp phñ h÷u c¬ ®îc quyÕt thiÕt: (1) biÕn ®æi ®iÖn dung g©y ra ho n to n do®Þnh chñ yÕu bëi kh¶ n¨ng che ch¾n bÒ mÆt kim sù thÊm níc v o m ng s¬n, (2) bá qua sùlo¹i nÒn khái m«i trêng x©m thùc nhê tÝnh chÊt tr¬ng në cña m ng s¬n, (3) níc ph©n bè ngÉu®iÖn trë cao cña m ng s¬n [1]. nhiªn v ®ång thÓ trong m ng s¬n v (4) bá qua t¬ng t¸c hãa häc gi÷a polyme v c¸c ph©n tö ThÓ tÝch níc thÊm v o m ng s¬n phô thuéc níc [8]. Tû phÇn thÓ tÝch níc (V) thÊm v ov o cÊu tróc m ng polyme, nhiÖt ®é, pigment... m ng s¬n ®îc x¸c ®Þnh theo ph¬ng tr×nh (1).Níc bªn trong m ng s¬n l yÕu tè quan trängdÉn ®Õn sù ¨n mßn kim lo¹i díi m ng s¬n, l m log(C t / C 0 )gi¶m ®é b¸m dÝnh cña m ng s¬n lªn kim lo¹i V (%) = 100 (1) log wnÒn v g©y ra c¸c hiÖn tîng bong rép m ngs¬n... [2 - 4]. ë ®©y, Ct v Co lÇn lît l ®iÖn dung m ng s¬n ë Bªn c¹nh c¸c ph¬ng ph¸p khèi lîng, nhiÖt thêi ®iÓm t cña qu¸ tr×nh ng©m mÉu v cñalîng kÕ v kü thuËt FTIR, cã thÓ gi¸n tiÕp x¸c m ng s¬n kh« (ngo¹i suy vÒ thêi gian t = 0), w®Þnh h m lîng níc thÊm v o m ng s¬n th«ng l h»ng sè ®iÖn m«i cña níc. 193§iÖn dung m ng s¬n ®îc x¸c ®Þnh theo ph¬ng Hai sè h¹ng cuèi cña hÖ thøc (3) lÇn lît l phÇntr×nh sau [17, 18]: thùc (Z’) v phÇn ¶o ( Z”) cña tæng trë Z. C = 0 A/ d (2) RC Z= (4)Víi v 0 l h»ng sè ®iÖn m«i cña m ng s¬n v 1 + 2 C C2 RC2cña ch©n kh«ng, A v d lÇn lît l diÖn tÝch bÒmÆt v bÒ d y líp phñ. RC2 C C Z = (5) H»ng sè ®iÖn m«i cña polyme n»m trong 1 + ( RC C C ) 2kho¶ng 3 - 8 v cña níc tinh khiÕt l 78,3 (ë25oC) nªn níc hÊp thu v o m ng s¬n sÏ l m ë tÇn sè cao (thùc nghiÖm thêng cã f 1t¨ng h»ng sè ®iÖn m«i cña m ng s¬n v do ®ã kHz), tõ ph¬ng tr×nh (5) cã thÓ bá qua sè h¹ngl m t¨ng ®iÖn dung m ng polyme [5 - 7]. 1 ë mÉu sè, khi ®ã: M¹ch t¬ng ®¬ng m« pháng tæng ...