接地网降阻剂的改性制备与缓蚀性能研究

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降阻剂是降低接地电阻的一种辅助性材料,一般应具有低电阻性、稳定性、腐蚀性、环保性等特性。目前,国内接地网以碳钢为主,在高土壤电阻率地区,降阻剂使用非常广泛,大量的现场挖掘与调查表明:大部分降阻剂的稳定性较差、腐蚀性较强,没有达到国家标准。为此,本文利用化学氧化聚合法,合成了一种新型复合导电材料,即膨润土/聚吡咯(MMT/PPy),并通过添加缓蚀剂等辅助成分制备出了新型大分子降阻剂。本文研究中,以控制变量法和失重法得到了降阻剂的最佳配方,利用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对制备的新型大分子降阻剂进行了结构表征与性能研究;同时以Q235碳钢为工作电极、以制备的新型大分子降阻剂及市面上购置的两种应用广泛的降阻剂产品为介质,采用线性极化技术测试了Q235的腐蚀电流密度,计算得到了Q235的腐蚀速率;并采用失重法得到了60d内Q235在三种介质中腐蚀速率,试验结果表明:制备新型大分子降阻剂缓蚀性能优良;另外,根据电力行业标准对制备的新型大分子降阻剂进行了失水实验、冷热循环实验和水泡实验,验证了其稳定性;在户外进行了埋片实验,探讨了制备的新型大分子降阻剂实际应用的效果。主要研究结果如下:(1)MMT/PPy复合材料的最佳配方为:膨润土(MMT)20%25%,十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)5%8%,对甲苯磺酸钠(TASNa)12%14%,吡咯(Py)5%8%,FeCl345%50%,最佳的缓蚀剂为Na3PO4;新型大分子降阻剂的体积电阻率可达到1.34Ω·m(2)结构表征表明:形成复合材料过程中PPy已经插层进入到MMT层间,形成稳定结构。(3)电化学线性极化技术测量结果与失重法相吻合,自制新型大分子降阻剂腐蚀性较低,对Q235年腐蚀率为0.017mm/a左右,符合国家标准,其他两种降阻剂腐蚀性不达标。(4)自制新型大分子降阻剂降阻性与稳定性优异,降阻率达到82.00%,且60天后降阻率依然有80.74%,超过了行业标准,而其他两种降阻剂虽然降阻率较高,但是稳定性较差,60天后降阻率仅仅维持在50.35%和60.39%。
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