椰油酸二乙醇酰胺对钢在三氯乙酸溶液中的缓蚀性能

摘要

采用失重实验、电化学实验、表面形貌测试(SEM、AFM)和接触角测试深入研究了0.10 mol/L三氯乙酸(Cl3CCOOH)介质中非离子表面活性剂椰油酸二乙醇酰胺(CDEA)对冷轧钢的缓蚀作用;并探究了缓蚀溶液的表面张力和电导率与缓蚀性能的内在关联。结果表明:CDEA对冷轧钢在Cl3CCOOH中有明显的腐蚀抑制作用,20和30℃下,CDEA浓度仅为20 mg/L时,缓蚀率可高达95%以上。缓蚀性能随CDEA浓度增大而增强,但随温度的上升而减弱。CDEA在钢表面的吸附是符合Langmuir吸附的、自发的、放热的过程,20~50℃下标准吸附Gibbs自由能为-33.6~-33.0 kJ/mol。CDEA为既抑制阴极析氢又抑制阳极溶解的混合型缓蚀剂,其缓蚀机理为“几何覆盖效应”。随CDEA的添加,Nyquist图容抗弧增大,且电荷转移电阻增大。SEM和AFM的微观形貌进一步证实了CDEA显著抑制了Cl3CCOOH溶液对冷轧钢表面的腐蚀。缓蚀钢表面呈现较强的疏水性,其接触角为100.66o。溶液表面张力随CDEA的添加而降低,在钢片浸泡后的溶液表面张力较浸泡前有所增加;溶液电导率随CDEA浓度的增加,在50 mg/L附近出现峰值。