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三维网络水基复合环氧防腐导电涂膜的研究

作　者: 范香容
导　师: 张巨生
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 环氧树脂 乳化剂 固化剂 防腐导电涂料
分类号: TQ630.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


水性环氧树脂由于具有较好的黏结性、环保性,因而在涂料行业中得到了广泛运用。本文主要以环氧树脂和聚乙二醇为原料合成了水性环氧乳化剂,并用该乳化剂制备出环氧乳液;利用三乙烯四胺和环氧树脂为原料合成出性能较好的水性固化剂;进而利用水性固化剂固化已添加有云母粉及防腐填料的环氧乳液,制备出防腐导电涂料,并探讨其导电和防腐机理。以环氧树脂和聚乙二醇（PEG）为原料在催化剂的作用下合成水性环氧乳化剂,优化条件为:原料的环氧当量与羟基当量的比为1:1.05,反应温度180℃,反应时间4h,催化剂添加量0.3%。用该乳化剂制备了两种环氧乳液,乳化剂分别占固含量的18%（E-51乳液）及15%（E-44乳液）。激光粒度测试表明,乳液粒径在12μm。乳液的稳定性测试表明,自制的水性环氧乳液在4000 r/min离心20 min不分层,稳定。利用三乙烯四胺和环氧树脂为原料合成了水性固化剂,通过正交试验确定优化条件为:三乙烯四胺含量26.03%,环氧树脂含量24.50%,E-10含量41.27%,冰乙酸含量8.21%,反应温度为65℃,反应时间为3h,封端温度为80℃,封端时间为2h。利用自制乳液和固化剂制备透明膜时,通过单因素实验确定环氧基与胺氢的比例为1:1.2,消泡剂加入量为0.1%,流变剂加入量为1.4%。利用自制乳液和固化剂制备导电防腐涂料,通过正交试验确定水性导电防腐涂料优化配方:氧化锌含量9.98%,四盐基锌黄含量1.87%,磷酸锌含量11.22%,导电云母粉含量24.94%,乳液和固化剂含量51.99%。防腐导电涂料导电和防腐性能测试表明:涂料体积电阻率为108Ω·cm,耐3%HCl腐蚀96h,耐25%NaOH腐蚀96h,腐蚀电流密度为1.41×10-9A/cm2（Tafel曲线计算结果）,防腐性能较好。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章 绪论  10-21
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 防腐导电涂料的国内外研究现状  11-16
    1.2.1 防腐涂料的研究现状  11-14
    1.2.2 导电涂料的研究现状  14-16
  1.3 水性环氧树脂体系的研究现状  16-20
  1.4 本课题主要的研究内容  20-21
第2章 实验材料及方法  21-34
  2.1 主要实验药品及仪器  21-22
    2.1.1 实验药品  21-22
    2.1.2 实验仪器及测试设备  22
  2.2 实验方法及合成工艺  22-28
    2.2.1 水性乳化剂及乳液的制备  22-24
    2.2.2 水性固化剂及透明膜的制备  24-25
    2.2.3 导电防腐涂料的制备工艺  25-26
    2.2.4 水性防腐导电涂料制备影响因素  26-28
  2.3 测试与表征  28-34
    2.3.1 乳化剂性质测试  28
    2.3.2 乳液性质测试  28-29
    2.3.3 固化剂性质测试  29-30
    2.3.4 漆膜的物理性能表征  30-31
    2.3.5 漆膜的SEM表征  31-32
    2.3.6 漆膜的导电性能表征  32
    2.3.7 漆膜的防腐性能表征  32-34
第3章 水性环氧乳化剂的合成及乳液制备  34-44
  3.1 乳化剂合成原理  34-35
  3.2 合成乳化剂影响因素的确定  35-38
    3.2.1 反应温度的选择  35-36
    3.2.2 反应时间的选择  36-37
    3.2.3 反应中引发剂添加量的确定  37-38
    3.2.4 环氧树脂与PEG 用量比的确定  38
  3.3 乳化剂红外谱图分析  38-39
  3.4 乳液制备及乳液性质测试  39-43
    3.4.1 乳化剂乳化E-51 稳定性测试  40
    3.4.2 乳化剂乳化E-51 所得乳液粒径测试  40-41
    3.4.3 乳化剂乳化E-44 稳定性测试  41-42
    3.4.4 乳化剂乳化E-44 所得乳液粒径测试  42-43
  3.5 本章小结  43-44
第4章 水性环氧固化剂的合成及透明膜的配制  44-57
  4.1 合成固化剂影响因素的确定  45-48
    4.1.1 E-51 与TETA 反应温度的确定  45-46
    4.1.2 E-51 与TETA 反应时间的确定  46-47
    4.1.3 E-10 与TETA 封端反应温度的确定  47-48
    4.1.4 E-10 与TETA 封端反应时间的确定  48
  4.2 优化试验  48-50
  4.3 固化剂红外分析  50-51
  4.4 透明膜的配制及工艺参数的确定  51-56
    4.4.1 封端温度对膜性能的影响  51-52
    4.4.2 环氧基与胺氢比例对膜性能的影响  52-53
    4.4.3 消泡剂加入量对膜性能的影响  53-54
    4.4.4 增稠流变剂加入量对膜性能的影响  54-55
    4.4.5 成膜助剂加入量的确定  55-56
  4.5 本章小结  56-57
第5章 导电防腐涂膜的制备与性能评价  57-72
  5.1 导电防腐涂膜的制备及工艺条件分析  57-62
    5.1.1 干燥温度的影响  57-60
    5.1.2 双亲溶剂加入量的选择  60-62
  5.2 正交试验  62-63
  5.3 涂膜的基本理化性能测试  63-65
  5.4 涂膜的导电性能测试  65
  5.5 涂膜的防腐性能测试  65-69
  5.6 导电机理和防腐机理讨论  69-71
    5.6.1 导电机理  69-70
    5.6.2 防腐机理  70-71
  5.7 本章小节  71-72
结论  72-73
参考文献  73-78
致谢  78

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 涂料工业 > 一般性问题 > 涂料产品
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