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纳米改性阴极电泳漆性能的研究及其应用

作　者: 严芬英
导　师: 赵春英
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 材料工程
关键词: 纳米TiO2 纳米SiO2 纳米改性阴极电泳漆 耐蚀性 耐候性
分类号: TQ637
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本课题研发一种新型的纳米改性阴极电泳漆,作为Q235B转接片表面防腐、耐候涂层使用。实验采用分散剂与超声波相结合的方法对三种纳米粒子(金红石型纳米YiO2、锐钛型纳米TiO2和纳米SiO2)进行改性,通过沉降法和分光光度法筛选出适宜的分散剂和最佳改性条件。金红石型纳米TiO2的分散剂为KH-151、添加量为3%；超声功率150W,温度35℃,时间50min。锐钛型纳米YiO2的分散剂及添加量为TEA:SDS=2:1(TEA和SDS分别为锐钛型纳米YiO2质量分数的20%和10%)；超声功率145W,温度35℃,时间20min。纳米SiO2的分散剂及添加量为硅烷偶联剂KH-570：六偏磷酸钠=1：5(KH-570和六偏磷酸钠分别为纳米SiO2的1%和5%)；超声功率180W,温度35℃,时间30min。采用SEM、XRD等测试手段对改性前后的纳米粒子的分散形貌和结构进行了表征,对比得出改性后的纳米粒子分散性优于未改性的。将经改性纳米粒子以共混分散方式制备出纳米改性阴极电泳漆,对其工艺进行了实验研究,确定的最佳工艺条件为：电泳电压110V,固含量17%-19%,槽液温度29±1℃,电泳时间120s,烘烤条件170℃×20min。对漆膜的性能和耐盐水性能进行了测试,结果表明：金红石型纳米TiO2为2.5%时,漆膜的附着力、耐冲击强度和耐盐水性能较佳；纳米SiO2为2%时,漆膜的硬度、耐冲击强度和耐盐水性能较佳；金红石型纳米TiO2+纳米SiO2为2.5%时,漆膜附着力、硬度、耐冲击强度和耐盐水性能均较佳。实验还对漆膜的耐酸碱性、耐盐雾性和耐候性以及表面形貌进行了测试与表征,结果表明,金红石型纳米TiO2+纳米SiO2为2.5%时,改性电泳漆膜耐酸性、耐碱性、耐盐雾性及耐候性均最佳。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-12
第1章 绪论  12-25
  1.1 电泳漆的概述  12-14
  1.2 国内外阴极电泳漆的发展  14-16
    1.2.1 国外阴极电泳漆的发展史  14-15
    1.2.2 国内阴极电泳漆的发展史  15-16
  1.3 阴极电泳漆的改性及其进展  16-18
    1.3.1 接枝改性  16-17
    1.3.2 纳米改性  17-18
  1.4 纳米粒子的分散  18-21
    1.4.1 纳米粒子团聚的原因  18-19
    1.4.2 纳米粒子的分散方法  19-21
  1.5 纳米改性涂料的制备方法  21-22
  1.6 课题研究目的和意义  22-23
  1.7 本课题研究的内容  23-25
第2章 材料与方法  25-35
  2.1 实验原料及试剂  25-26
  2.2 实验所需仪器及检测设备  26
  2.3 实验过程  26-32
    2.3.1 纳米粒子的改性实验  26-27
    2.3.2 阴极电泳漆的配制  27-29
    2.3.3 阴极电泳涂装工艺过程  29-32
  2.4 实验分析方法  32-34
    2.4.1 纳米粒子的分析方法  32-33
    2.4.2 磷化膜性能测试  33
    2.4.3 漆液及漆膜性能的测试  33-34
  2.5 本章小结  34-35
第3章 纳米粒子的分散及改性电泳漆膜的性能测试  35-60
  3.1 纳米粒子分散剂的筛选  35-38
    3.1.1 金红石型纳米TiO_2分散剂的筛选  35-36
    3.1.2 锐钛型纳米TiO_2分散剂的筛选  36-37
    3.1.3 纳米SiO_2分散剂的筛选  37-38
  3.2 纳米粒子超声预处理条件的确定  38-45
    3.2.1 超声波对金红石型纳米TiO_2水相分散性的影响  38-41
    3.2.2 超声波对锐钛型纳米TiO_2分散性的影响  41-43
    3.2.3 超声波对纳米SiO_2分散性的影响  43-45
  3.3 纳米粒子分散剂的最佳添加量的确定  45-47
    3.3.1 金红石型纳米TiO_2分散剂的最佳添加量  45
    3.3.2 锐钛型纳米TiO_2分散剂的最佳添加量  45-46
    3.3.3 纳米SiO_2分散剂的最佳添加量  46-47
  3.4 纳米粒子的SEM分析  47-48
    3.4.1 金红石型纳米TiO_2的SEM分析  47
    3.4.2 锐钛型纳米TiO_2的SEM分析  47-48
    3.4.3 纳米SiO_2的SEM分析  48
  3.5 纳米TiO_2的XRD表征  48-50
    3.5.1 金红石型纳米TiO_2的XRD图谱  49
    3.5.2 锐钛型纳米TiO_2的XRD图谱  49-50
  3.6 漆膜的性能测试  50-52
    3.6.1 金红石型纳米TiO_2改性电泳漆膜的性能测试  50-51
    3.6.2 纳米SiO_2改性电泳漆膜的性能测试  51
    3.6.3 混合纳米粒子改性电泳漆膜性能测试  51-52
  3.7 电泳漆膜的耐蚀性能测试  52-56
    3.7.1 耐盐水性能  52-55
    3.7.2 耐酸、碱及耐盐雾性  55-56
  3.8 电泳漆膜的耐候性能测试  56-57
  3.9 改性前后电泳漆膜的表面形貌  57-58
  3.10 本章小结  58-60
第4章 阴极电泳涂装工艺的研究  60-68
  4.1 阴极电泳涂装原理  60-62
  4.2 工件前处理  62-63
    4.2.1 除油  62
    4.2.2 除锈  62
    4.2.3 表调  62-63
    4.2.4 磷化  63
  4.3 电泳工艺参数及其对漆膜质量的影响  63-67
    4.3.1 电泳电压  63-64
    4.3.2 槽液固含量  64-65
    4.3.3 槽液pH值  65
    4.3.4 槽液温度  65
    4.3.5 电泳时间  65-66
    4.3.6 漆膜烘烤条件  66-67
  4.4 本章小结  67-68
结论  68-69
参考文献  69-74
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果  74-75
致谢  75

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 涂料工业 > 专用漆料
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