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无溶剂环氧防腐和阻燃涂料的研究

作　者: 郑华荣
导　师: 黄丽
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 环氧防腐涂料防腐性能阻燃性能纳米二氧化硅电化学阻抗谱
分类号: TQ630.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

环氧树脂防腐涂料有优异的防腐性能,在防腐涂料领域应用广泛。现在环氧树脂防腐涂料向环保和节能方向发展,无溶剂环氧防腐涂料是环氧树脂防腐涂料的重要发展方向。本文应用低粘度的环氧树脂和固化剂,应用配方设计制备了无溶剂环氧防腐涂料和无溶剂环氧阻燃防腐涂料。用电化学阻抗对无溶剂环氧防腐涂料和双层无溶剂环氧防腐阻燃涂料进行了研究。主要工作如下：1、制备无溶剂环氧防腐涂料,应用四因素四水平的正交设计试验优化无溶剂环氧防腐涂料的配比,四因素分别是固化剂、锌粉、云母氧化铁和磷酸锌,优化的涂料配比为底漆。用电化学阻抗研究优化配比无溶剂环氧防腐涂料的防腐性能及模拟其等效电路。研究表明优化配比涂料有优良的防腐性能,影响涂料防腐性能的主要因素是固化剂。2、由于纳米SiO2的表面能高,比表面积大,在涂料中易团聚。因此用超声波对纳米SiO2进行超声分散,纳米Si02分别在固化剂、硅烷偶联剂的丙酮溶液、硅烷偶联剂和固化剂的混合溶液中进行超声分散。然后制备纳米SiO2-环氧涂料,选用分散效率和防腐性能皆优的组份为基础进一步制备环氧阻燃防腐涂料。研究结果表明纳米SiO2在固化剂中超声分散制备的涂料的分散效率和防腐性能最好,纳米SiO2显著的提高了环氧涂料的抗冲击性能和耐热老化性能。3、制备无溶剂环氧阻燃防腐涂料,应用三因素三水平的正交设计试验优化无溶剂环氧阻燃防腐涂料的配比,三因素分别是氢氧化镁、氢氧化铝、云母氧化铁。测其防腐性能和氧指数,然后选取防腐性能和阻燃性能皆较优的组份为面漆。试验结果表明氢氧化镁是影响涂料氧指数和防腐性能的主要因素。4、制备双层无溶剂环氧阻燃防腐涂层,应用电化学阻抗研究涂料的防腐性能并模拟其在酸碱盐介质中的等效电路,试验结果表明涂层有优良的防腐性能。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-15
第一章绪论  15-27
  1.1 防腐涂料发展历程  15-16
  1.2 橡胶改性环氧树脂涂料  16-17
  1.3 有机硅改性环氧树脂及防腐涂料  17
  1.4 共聚改性环氧树脂防腐涂料  17-18
  1.5 环氧水性防腐涂料  18-20
  1.6 环氧粉末防腐涂料  20-21
  1.7 无溶剂环氧防腐涂料  21
  1.8 环氧富锌防腐涂料  21-22
  1.9 云母氧化铁在环氧防腐涂料中的应用  22
  1.10 磷酸锌在环氧防腐涂料中的应用  22-23
  1.11 纳米SiO_2在防腐涂料中的应用及分散  23-25
  1.12 阻燃涂料  25
  1.13 论文选题的立论、目的和意义  25-27
第二章实验部分  27-32
  2.1 实验原料  27
  2.2 实验仪器  27-28
  2.3 实验方案  28-30
    2.3.1 无溶剂环氧防腐涂料的制备  28-29
    2.3.2 纳米SiO_2-环氧涂料的制备  29
    2.3.3 无溶剂环氧阻燃防腐涂料的制备  29-30
    2.3.4 双层无溶剂环氧阻燃防腐涂料的制备  30
  2.4 性能测试  30-32
    2.4.1 耐腐蚀性能的测试  30
    2.4.2 抗冲击性能和耐热老化性能的测试  30-31
    2.4.3 电化学交流阻抗谱(EIS)分析  31
    2.4.4 阻燃涂料氧指数的测试  31-32
第三章结果与讨论  32-63
  3.1 无溶剂环氧防腐涂料防腐性能的研究  32-48
    3.1.1 无溶剂环氧防腐涂料的防腐性能  32-33
    3.1.2 锌粉对无溶剂环氧防腐涂料防腐性能的影响分析  33-34
    3.1.3 母氧化铁对无溶剂环氧防腐涂料防腐性能的影响分析  34
    3.1.4 磷酸锌对无溶剂环氧防腐涂料防腐性能的影响分析  34
    3.1.5 固化剂对无溶剂环氧防腐涂料防腐性能的影响分析  34-36
    3.1.6 无溶剂环氧防腐涂料的EIS研究  36-41
    3.1.7 无溶剂环氧防腐涂料的等效电路研究  41-48
      3.1.7.1 无溶剂环氧防腐涂料在硫酸溶液中的等效电路的研究  41-44
      3.1.7.2 无溶剂环氧防腐涂料在氢氧化钠溶液中的等效电路的研究  44-46
      3.1.7.3 无溶剂环氧防腐涂料在氯化钠溶液中的等效电路的研究  46-48
  3.2 纳米SiO_2-环氧涂料的研究  48-53
    3.2.1 纳米SiO_2分散效率的研究  48-50
    3.2.2 纳米SiO_2-环氧涂料耐酸性的研究  50-51
    3.2.3 纳米SiO_2-环氧涂料耐碱性的研究  51
    3.2.4 纳米SiO_2-环氧涂料耐盐性的研究  51-52
    3.2.5 纳米SiO_2-环氧涂料的抗冲击性能的研究  52
    3.2.6 纳米SiO_2-环氧涂料的热老化性能的研究  52-53
  3.3 无溶剂环氧阻燃防腐涂料的研究  53-56
    3.3.1 无溶剂环氧阻燃防腐涂料阻燃性能的研究  53-54
    3.3.2 无溶剂环氧阻燃防腐涂料耐酸性能的研究  54
    3.3.3 无溶剂环氧阻燃防腐涂料耐碱性能的研究  54-55
    3.3.4 无溶剂环氧阻燃防腐涂料耐盐性能的研究  55-56
  3.4 双层无溶剂环氧阻燃防腐涂层的研究  56-63
    3.4.1 双层无溶剂环氧阻燃防腐涂层EIS的研究  56-58
    3.4.2 双层无溶剂环氧阻燃防腐涂层的等效电路研究  58-63
      3.4.2.1 双层无溶剂环氧阻燃防腐涂层在硫酸溶液中的等效电路的研究  58-60
      3.4.2.2 双层无溶剂环氧阻燃防腐涂层在氢氧化钠溶液中的等效电路的研究  60-62
      3.4.2.3 双层无溶剂环氧阻燃防腐涂层在氯化钠溶液中的等效电路的研究  62-63
第四章结论  63-64
参考文献  64-67
致谢  67-68
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  68-69
作者和导师简介  69-70
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  70-71

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