【摘 要】
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随着人们环保意识的增强,对环保更加重视和严厉,环保绿色的水性涂料越来越得到人们的关注。众所周知,单一聚合物乳液的水性涂料作为金属涂层,耐水性和耐腐蚀性能不太理想,限制其应用领域。为了解决以上问题,本论文从聚合物分子结构和乳胶粒子形貌设计的角度出发,将具有独特支链结构且具有“屏蔽效应”的叔碳酸乙烯酯作为丙烯酸酯的共聚单体,采用梯度加料法制备了宽温域的叔丙乳液,并用于金属涂层材料,研究了其涂层的电化学
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随着人们环保意识的增强,对环保更加重视和严厉,环保绿色的水性涂料越来越得到人们的关注。众所周知,单一聚合物乳液的水性涂料作为金属涂层,耐水性和耐腐蚀性能不太理想,限制其应用领域。为了解决以上问题,本论文从聚合物分子结构和乳胶粒子形貌设计的角度出发,将具有独特支链结构且具有“屏蔽效应”的叔碳酸乙烯酯作为丙烯酸酯的共聚单体,采用梯度加料法制备了宽温域的叔丙乳液,并用于金属涂层材料,研究了其涂层的电化学性能。主要研究内容和结果如下:(1)以丙烯酸酯和叔碳酸乙烯酯(Shivnea-10)为主要单体、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为功能性单体,SR-10/ER-10为反应性乳化剂复配体系,己二酸二酰肼(ADH)为交联剂,采用梯度加料法制备出具有宽温域叔丙乳液。研究了原料种类和用量以及加料方式对叔丙乳液性能及形貌的影响。揭示了通过梯度加料法可以获得梯度结构的乳胶粒子、成膜性好的乳液、以及玻璃化转变温度范围宽的乳胶膜。确定了乳液的最佳配方为:复配乳化剂用量为2.5 wt%,Shivnea-10为20 wt%,DAAM与ADH的摩尔比为2:0.8,且近端进料瓶中BA与Shivnea-10占软单体总量的1/3,MMA与MAA占硬单体总量的2/3。(2)采用电化学工作站研究了在最佳原料配方下获得的梯度结构叔丙乳胶膜的塔菲尔(Tafel)曲线与电化学阻抗谱(EIS),实验发现其具有较小的自腐蚀电流密度、较高的自腐蚀电位和较大的阻抗半径,以及较好的耐蚀性。同时比较了梯度结构与非梯度结构叔丙乳胶膜的电化学性能,结果表明梯度结构叔丙乳胶膜的自腐蚀电压较高,阻抗半径较大,而非梯度结构乳胶膜的阻抗半径较小,且出现扩散曲线,说明前者较后者的耐腐蚀性更好。(3)以叔丙乳液为基料,以钛白粉和重质碳酸钙为颜填料,加入各种助剂,制备了水性叔丙涂料。通过比较不同含量的分散剂、防闪锈剂和颜料体积浓度(PVC)等因素对涂层的耐水性和耐腐蚀性等主要性能的影响,并确定了具有最佳耐蚀性的叔丙涂料配方。
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