松香基涂料的制备及性能研究

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醇酸树脂由于其良好的附着力、柔韧性、耐溶剂性、低廉的成本和丰富的来源,被广泛应用于防腐涂料。但是传统醇酸树脂也存在许多缺陷,比如漆膜干燥时间长、耐水性差且大多含有挥发性有机物(VOC),如果涂装过程中VOC无组织排放,会严重破坏生态环境及威胁人类健康。松香是一种天然可再生能源,松香用于醇酸树脂中可以减缓物料的胶化,并使醇酸树脂易溶于脂肪烃溶剂,还能使漆膜的干燥时间缩短、涂层的硬度增大、耐水性提高。为了改善醇酸树涂料的性能,本文分别以松香酸锌、富马海松酸(乙三胺)、Ni-MOFs材料为缓蚀剂制备了三种醇酸树脂涂料。确定了缓蚀剂的最佳含量;研究了醇酸树脂复合涂层的力学性能和耐腐蚀性能,具体工作如下:(1)以干性长油度醇酸树脂为成膜物质、松香酸锌为缓蚀剂及其它助剂制备了松香基醇酸树脂防腐磁漆,并用喷涂法制备6种不同含量的复合涂层。利用Tafel极化曲线、电化学交流阻抗及盐雾试验测试了涂料的防腐性能。研究分析表明:添加了缓蚀剂松香酸锌的醇酸树脂涂层具有更好的防腐蚀性能,松香酸锌的添加量为0.25%的防腐涂层性能最佳。(2)以干性长油度醇酸树脂为成膜物质、富马海松酸(乙三胺)为缓蚀剂及其它助剂制备了松香基醇酸树脂防腐磁漆,并用喷涂法制备6种不同含量的复合涂层。利用Tafel极化曲线、电化学交流阻抗及盐雾试验测试了涂料的防腐性能。结果表明:添加了缓蚀剂富马海松酸(乙三胺)的醇酸树脂涂层具有更好的防腐蚀性能,富马海松酸(乙三胺)的添加量为0.3%的防腐涂层性能最佳。(3)分别选用丙烯海松酸(乙胺)、丙烯海松酸(乙二胺)和富马海松酸(乙三胺)作为缓蚀剂添加到醇酸树脂中,制备出三种复合涂层,并对其稳定性进行了研究。通过吸水率测试、电化学测试和耐盐水性测试表明,添加了丙烯海松酸(乙二胺)的涂层的防腐蚀性能最佳,说明分子中随着N、S元素含量的增加,交联作用越大,涂层致密性越强,但N、S元素的电负性较强,含量过大时,也易遭受外界环境腐蚀介质中的水、酸等的攻击,也降低其防腐蚀性能。(4)采用水热法合成了一种片状Ni-MOFs材料。分别采用了扫描电镜及X射线粉末衍射对Ni-MOFs的形貌及结构进行了表征。再以富马海松酸(乙三胺)酰胺(FPAA)及长油度醇酸树脂(LAK)为成膜物质、合成的Ni-MOFs为缓蚀剂,制备了一种(Ni-MOFs/FPAALAK)/醇酸树脂清漆。将制备的清漆分别涂于碳钢电极及马口铁片上,然后采用Tafel极化曲线、电化学交流阻抗、盐雾腐蚀试验及硬度实验测试了制备的涂层的性能。结果表明:与未加Ni-MOFs的清漆相比,Ni-MOFs杂化材料显著改善醇酸树脂清漆的性能。添加Ni-MOFs材料质量分数为0.3%的清漆的防腐性能最好。
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