聚合物/氢化钛制备纳米鳞片与复合涂膜防腐性能研究

摘要

由于耐腐蚀性纳米粒子的加入使得涂料具有优异的防腐性能，添加纳米粒子制备重防腐涂膜成为当今涂料行业的热点课题。但纳米粒子的制备技术及其在涂料中的均匀分散问题严重制约着纳米涂料发展。
　　本文采用高能球磨法制备了聚合物改性钛纳米鳞片，对聚合物改性钛纳米鳞片进行表征，确定了制备工艺，探讨了聚合物改性纳米鳞片制备机理；还将聚合物改性钛纳米鳞片分散到涂料中制得了复合防腐涂膜，确定了聚合物改性钛纳米鳞片在涂料中的添加量，讨论了聚合物改性钛纳米鳞片提高涂膜物理性能和耐腐蚀性能机理。
　　通过单因素和优化实验相结合的方法，确定了高能球磨法介质：选用二甲苯、丙酮和丁醇复合溶剂，其复合配比为2:1:1；环氧树脂、包覆剂的添加量分别为：8g和8g；优化工艺为：球磨时间3h，球磨转数380 r·min-1，球料比3:1。
　　采用IR、SEM、TEM和TG-DTA等手段对聚合物改性钛纳米鳞片表征，结果表明：钛纳米鳞片表面被聚合物包覆；片径分布在50nm左右，片厚为10nm以下，在二维方向上达到了纳米级，并且样品分散均匀；纳米鳞片中钛纳米与聚合物及包覆剂形成双层包覆结构：包覆剂与聚合物以物理吸附方式结合，聚合物与钛纳米鳞片以化学吸附方式结合，能够有效防止团聚现象发生。
　　采用E-20树脂作为成膜物，添加制备的聚合物改性钛纳米鳞片及其它助剂，制得复合防腐涂膜，并对涂膜进行防腐性能测试。结果表明：当聚合物改性钛纳米鳞片在涂料中添加量为8％时，涂膜的物理性能和耐腐蚀性能均达到最佳。添加聚合物改性钛纳米鳞片提高涂膜物理性能和耐腐蚀性能的原因是：聚合物改性钛纳米鳞片能够均匀分散在涂料基体的微孔内，提高了涂层的耐冲击性能，有效的填充了涂层中的“微孔”，阻止了腐蚀液与金属基体接触。

目录

聚合物/氢化钛制备纳米鳞片与复合涂膜防腐性能研究

THE PREPARATION OF NANO-SCALE BY POLYMER/TITANNIUM HYDRIDE AND THE STUDY OF THE PERFORMANCE OF COMPOSITE COATINGS

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 纳米材料科技及研究进展

1.3 纳米复合涂料的应用及研究进展

1.4 主要研究内容

第2章 实验材料与方法

2.1 主要试剂和实验仪器

2.2聚合物改性钛纳米鳞片的制备和表征

2.3复合防腐涂膜的制备工艺

2.4复合防腐涂膜的表征

第3章 聚合物改性钛纳米鳞片的制备与表征

3.1 球磨参数的单因素优选

3.2 聚合物改性钛纳米鳞片的表征

3.3聚合物改性钛纳米鳞片制备机理的探究

3.4聚合物改性钛纳米鳞片的结构分析

3.5本章小结

第4章 复合防腐涂膜的制备和性能研究

4.1 复合防腐涂膜配方设计

4.2 复合防腐涂膜性能表征

4.3 聚合物改性钛纳米鳞片对涂膜的作用机制分析

4.4本章小结

结 论

参考文献

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致 谢