有机无机杂化超疏水环氧防腐涂层的制备及性能研究

来源 :中北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:neckil77
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
环氧树脂具有优良的力学性能、电气性能、粘接性能、耐热性、耐溶剂性、易成型加工等特点,且成本较低廉,被广泛应用于塑料、涂料、机械、化工、国防等众多领域。但是纯环氧树脂质脆易开裂,耐冲击、防腐等性能较差,使其在某些高新领域的应用受到极大限制。随着有机无机杂化技术的迅速崛起和聚硅氧烷自身优异的热稳定性、耐氧化性、憎水性、耐候性等,众多科研工作者着力于将二者结合以制备性能优异的有机无机杂化涂层。鉴于此,本文将负载缓蚀剂的介孔分子筛添加进纯环氧树脂涂层中制得有机无机杂化环氧涂层(Inh@MS-EP);将负载缓蚀剂的介孔分子筛添加进经氨基硅油接枝改性的环氧树脂制得聚硅氧烷改性的杂化疏水涂层(Inh@MS-NEP);对Inh@MS-NEP涂层表面进行超疏水表面构建,制备聚硅氧烷改性的有机无机杂化超疏水涂层(Inh@MS-SNEP),考察各种涂层的疏水性能以及防腐性能。主要研究内容如下:(1)以纯环氧树脂为基体,将负载了三嗪缓蚀剂的介孔分子筛添加进环氧涂层制得Inh@MS-EP涂层,采用FT-IR方法确定了分子筛被改性,通过TG确定了缓蚀剂的最佳负载浓度及负载量,并通过接触角测量、电化学测试等手段探讨了改性分子筛的添加量对涂层疏水及防腐性能的影响。结果表明,三嗪缓蚀剂浓度为35 g/L时,分子筛负载量最高,最高负载量为25.91%。随改性分子筛添加量的增加,涂层水接触角从40°增大到100.9°,涂层防腐性能亦随改性分子筛添加量的增多而提高,在分子筛添加量为5wt.%时,|Z|0.01 Hz提高至1.47×10~7Ω·cm~2,较纯EP涂层的8.52×10~5Ω·cm~2提高17倍。(2)为了改善有机无机杂化涂层的疏水性,将环氧树脂接枝氨基硅油制备Inh@MS-NEP,通过接触角测量、电化学测试、盐雾试验等手段探讨了氨基硅油的添加量对涂层疏水及防腐性能的影响,并对最优氨基硅油添加量下的Inh@MS-NEP涂层进行了附着力、硬度、耐冲击等物理力学性能的测试。结果表明,氨基硅油的添加量为15wt.%时,Inh@MS-NEP涂层水接触角可达125.9°,|Z|0.01 Hz提高至1.76×10~8Ω·cm~2,盐雾试验、腐蚀浸泡试验证明了Inh@MS-NEP涂层拥有较好的防腐性能,附着力、硬度、耐冲击等力学性能显著提高。(3)为了进一步提高涂层的疏水性能和防腐性能,在Inh@MS-NEP涂层表面构建微纳米粗糙度的超疏水层,制得Inh@MS-SNEP超疏水涂层。实验测得,Inh@MS-SNEP涂层水接触角为169.3°,滚动角小于1°;该涂层与Inh@MS-NEP涂层在短期防腐上相差不大,但Inh@MS-SNEP涂层展现出更长的腐蚀服役期;Inh@MS-SNEP涂层的机械性能较Inh@MS-NEP涂层略有下降,但依旧优于纯EP涂层;涂层在经15次砂纸摩擦或强酸强碱溶液中浸泡6 h后,仍拥有150°以上接触角以及10°以下滚动角,且拥有良好的自清洁能力。
其他文献
偏振探测技术相比于常规可见光探测和红外探测,具有信息维数多、透雾性强、受背景光源干扰小等优点,在光学遥感、激光雷达、激光测距、激光通信和大气环境监测等领域有着广泛的应用。在实际应用中,大气中的气溶胶粒子、悬浮颗粒、气体分子等散射介质会影响偏振光波的传输特性,因散射而产生明显的退偏现象,进而对测试结果产生极大影响。但是偏振光在大气中传输时,其偏振特性与大气粒子的光学性质又存在一定的规律性联系,通过分
学位
鬼成像是一种利用收集到的光强信息进行相应的关联计算而获取物体的信息的技术。以往的鬼成像技术通常考虑的是恢复物体的空间信息,而忽略物体的光谱信息,因此研究鬼成像的光谱特征就成为了研究的热门问题之一。由于本文所探讨的是目标物体的光谱图像,因此选用窄带滤波片作为目标物体进行验证性实验。在该部分讨论了多个宽频带的二阶关联函数的表达式,分析针对某个特定波长情况下的光谱图像,将利用关联函数所获得的图像进行优化
学位
稀土镁合金具有高强度、密度低、抗震降噪性能好、阻尼性好等优良特性,已成为航空、武器装备、汽车、电子通讯等领域的研究热点。塑性变形是提高稀土镁合金关键部件的重要加工手段,通过塑性加工手段来调控组织演变规律方可提高性能。元胞自动机(CA)法可以并行处理数据,具有较高的计算效率,而且可以更真实地模拟晶粒的长大和再结晶过程,模拟结果可以直观地反映微观组织演变过程,是目前材料微观组织领域应用最广泛的模拟方法
学位
能源危机和环境污染日益限制了全球经济的发展,新能源的探索早已迫在眉睫。在众多的新型能源中,氢气天生具备的高能量密度,强可再生性,零碳排放等特点使其成为代替传统化石能源的可靠选择。目前,电解水制氢工艺作为一种高效环保,前景广阔的新型制氢方式受到了广泛的关注。理论上需要1.23 V的电势驱动水电解,在阴极发生析氢反应(HER)收获氢气,阳极发生析氧反应(OER)生成氧气。然而,由于四电子的缓慢爬坡和O
学位
与传统的有机季铵盐相转移催化剂相比,处于相界面的Janus纳米催化剂不仅能加速两相之间的物质传送,而且方便回收和循环使用,这为环境友好的水相有机合成提供了一种新的思路。本论文在经典Janus纳米颗粒上分别引入手性识别和光驱动性质,前者通过制备手性离子液体基Janus材料为相界面反应改善立体选择性,后者通过制备氮化碳基Janus为相界面反应赋予光动能驱动。主要工作如下:1.通过溶胶-凝胶与乳液界面自
学位
本文以管状变燃速发射药为研究对象,根据层状结构分为双层、三层管状变燃速发射药,其中三层管状变燃速发射药根据内外缓燃层弧厚的相对大小可分为三种弧厚条件。建立了对应每种弧厚条件管状变燃速发射药的燃烧物理模型,根据其各阶段的燃烧特点,推导了各阶段的燃去质量分数ψ和气体生成猛度Γ的计算公式,计算了燃烧过程的时间t和压力p值。利用python语言编写了燃烧性能的计算程序,实现了参数输入、情况判别、结果输出与
学位
传输表面等离激元(Propagating Surface Plasmons,SPP)与局域表面等离激元(Localized Surface Plasmons,LSP)的相互耦合作用能够显著改变等离激元的模式特性,提高局域近场强度与共振调控能力,因而受到人们的广泛关注。金属纳米粒子LSP的共振特性受结构材料、形状、大小、激发方式等因素的影响。在SPP激发下,金属纳米粒子的近场特性会发生显著变化,提升
学位
光学相干断层扫描(Optical Coherence Tomography,OCT)技术是近年来进展较快的一种新型成像技术,因其具有高分辨率、高速、非接触等特点,在生物医学成像领域内产生日益巨大的影响。然而,由于生物组织的高散射特性,会导致光穿透深度较浅,降低对OCT图像的对比度和空间分辨率。其中一种有效的解决方法是组织光学透明(Tissue Optical Clearing,TOC)技术,使用光
学位
二硝基甲苯(dinitrotoluene,DNT)生产过程中产生的废水里的硝基化合物因硝基的吸电子共轭效应而特别稳定,难降解,对生态环境影响显著。针对稳定的硝基,使用铁碳微电解法将其还原为活泼的氨基;并利用铁碳电解后尾水(下文均用尾水来表示铁碳微电解后的废水)里溶解的Fe2+催化臭氧,深度氧化处理尾水。然而铁碳微电解在实际使用中,会发生铁碳填料板结的问题,致使铁碳微电解无法持续使用,须进行填料冲洗
学位
燃速催化剂生产过程中产生大量的铅和铜等重金属离子废水,这类废水如果处理不彻底,迁移扩散到水体环境中,会造成严重的生态风险。化学沉淀法处理重金属废水具有工艺简单、成本低和技术成熟的优点。但是,也存在沉淀物粒径小、微粒易穿滤、沉淀物粘度大和固液分离速率慢的共性难题。目前,磁分离材料在重金属废水处理方面应用前景广阔,尤其是磁吸附和磁絮凝材料具有固液分离速率快、分离能耗低和重金属去除彻底等优点,而成为水处
学位