一种多硅偶联剂的合成及其耐腐蚀性能

摘要

目的开发可独立用于金属表面防护处理的硅烷偶联剂。方法以巯丙基三甲氧基硅烷(MPS)、三乙烯基三甲基环三硅氧烷(TEMS)为反应物,通过巯基-烯烃点击化学反应,合成一种三官能度硅烷偶联剂(TSC,产率95%),在马口铁片表面得到一层致密的偶联剂防护涂层。采用FTIR、1H NMR分析合成产物的化学结构;通过XPS对涂层结构进行分析,并采用SEM对涂层形貌进行了表征;采用热重分析、极化曲线、盐雾腐蚀试验等对TSC水解液固化涂层性能进行表征。结果红外分析表明,反应后原料的双键伸缩振动吸收峰C=C、C—H、S—H均消失,说明发生了反应。核磁谱图(1H NMR)分析表明,产物结构为目标产物TSC。XPS测试结果表明,涂层与金属表面形成了Si—O—Fe共价键。TSC膜层热稳定性能优于MPS水解液膜层。盐雾加速腐蚀实验表明TSC的防护性能明显优于MPS,腐蚀速率为2.60×10-2 mm/a。TSC膜层的硬度达到了5H。SEM分析表明,TSC涂层表面较MPS平整光滑,缺陷少。结论合成了一种多硅偶联剂,该偶联剂经水解后可直接用于马口铁片表面处理与防护,防护涂层性能优异。