钛纳米改性聚合物防腐涂料的制备与性能表征

摘要

涂料保护法是防止金属腐蚀的最有效的方法。钛纳米改性聚合物防腐涂料可以有效防护三元复合液浸蚀的油管。本文通过正交实验，确定钛纳米改性聚合物防腐涂料的配方。采用抗三元复合液腐蚀测试、涂层常规测试、耐腐蚀性测试、厚度测定法、金相显微测试、SEM测试、电阻-时间曲线测试、失重法、致密性等对钛纳米改性聚合物防腐涂料进行了表征，探讨了钛纳米改性聚合物防腐涂料的抗腐蚀机理。
　　钛纳米改性聚合物防腐涂料涂层优化配方为：TH-68树脂100g、钛纳米改性聚合物8g、玻璃空心微珠20g、流平剂435为5g、BYK-323为2g、偶联剂4g、膨润土2g、及固化剂1.5g。优选配方制备的涂层性能测试结果为：柔韧性1mm、附着力1级、耐冲击性50kg·cm、铅笔硬度5H、光泽度98％；抗三元复合液腐蚀测试结果为8000h涂层完好；用SEM测试漆膜表面平整完好；电阻-时间曲线试验表明该配方涂层防腐性能优良，60天无变化；失重法测得钛纳米改性聚合物纳米防腐涂料30天失重为0.001g；耐化学试剂腐蚀测试结果为：在30%H2SO4溶液、10%NaOH溶液、10%HNO3溶液、10%HCl溶液、3.5%NaCl溶液和汽油中浸泡5000h涂层表面均无变化；在盐雾试验中喷雾720h后未出现起泡、起皱、脱落、生锈等现象；其金相显微镜照片显示涂层厚度均匀，钛纳米改性聚合物在漆膜中分散、分布均匀。测试结果表明纳米粒子的加入使钛纳米改性聚合物防腐涂料性能优于其它重防腐涂料。
　　钛纳米改性聚合物防腐涂料的优化工艺条件。制备工艺为：研磨时间3h，细度40μm以下；施工工艺为：底材磷化处理，磷化膜厚4～6μm；喷涂时涂料与混合溶剂为10︰1；涂层固化时最佳的烘烤温度为150℃，时间为30min。
　　钛纳米改性聚合物防腐涂料的防腐蚀机理是：钛纳米改性聚合物能均匀、稳定的分散在有机涂层中，发挥纳米材料的体积效应和表面效应。钛纳米改性聚合物能够有效的填充涂层中的“微孔”，增加涂层与基体界面间的附着力，因而极大的提高了涂层防腐性能。

目录

钛纳米改性聚合物防腐涂料的 制备与性能表征

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF TITANIUM NANO-MODIFIED POLYMER ANTI-CORROSION COATING

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景及来源

1.2 金属腐蚀及防护

1.3 金属防腐涂料的研究进展

1.4 防腐涂料的作用机理

1.5 纳米材料在涂料中的应用

1.6 纳米材料应用面临的问题

1.7 本文主要研究内容

第2章 实验材料及方法

2.1 主要化学试剂和仪器设备

2.2 钛纳米改性聚合物防腐涂料的制备工艺

2.3 钛纳米改性聚合物防腐涂料配方设计

2.4 钛纳米改性聚合物防腐涂料性能表征

第3章 钛纳米改性聚合物防腐涂料的配方研究

3.1 引言

3.2 树脂的确定

3.3 填料的优选

3.4 正交实验及结果

3.5 本章小结

第4章 钛纳米改性聚合物防腐涂料工艺条件的研究

4.1 引言

4.2 制备工艺的确定

4.3 施工工艺条件的确定

4.4 本章小结

第5章 钛纳米改性聚合物防腐机理探讨

5.1 三元复合液的腐蚀机理

5.2 钛纳米改性聚合物作用机理探讨

5.3 涂料其它组分的作用

5.4 本章小结

结 论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

攻读学位期间发表的学术论文

致 谢