聚苯胺/石墨纳米片复合导电防腐涂料制备及性能研究

摘要

电力接地网是保证电力系统安全运行的重要装置。由于接地网长期深埋地下，易发生电化学腐蚀而破坏。目前最常用的镀锌钢接地无法从根本上解决接地网腐蚀问题。导电防腐涂料作为一种兼顾导电性和防腐性的功能型涂料，为解决接地网腐蚀问题提供了新途径。
　　传统导电防腐涂料导电性和防腐性差，易点蚀。为改善涂料导电性和防腐性，提高涂料抗点蚀性能，本论文以聚苯胺和石墨纳米片为填料，环氧树脂为成膜树脂，制备新型导电防腐涂料。通过SEM、FT-IR和TG测试分析聚苯胺和石墨纳米片形貌、结构、热稳定性；通过静置沉降试验和SEM测试分析偶联剂对聚苯胺分散性能影响；通过电导率测试表征聚苯胺和涂层的导电性能；通过浸泡试验、盐雾试验和塔菲尔极化曲线等测试表征涂层的防腐和抗点蚀性能。
　　1、盐酸掺杂态聚苯胺最佳合成工艺：反应温度0℃，盐酸浓度1.0 mol/L，过硫酸铵与苯胺摩尔比1:1，反应时间6 h。本征态聚苯胺制备工艺：将盐酸掺杂态聚苯胺与0.1 mol/L氨水反应4 h脱掺杂。樟脑磺酸掺杂聚苯胺最佳制备工艺：反应温度0℃，樟脑磺酸与聚苯胺摩尔比1:1，反应时间8 h。
　　2、选用硅烷偶联剂KH570，采用预处理方式添加时，聚苯胺在环氧树脂中分散较均匀。PANI-EB具有最佳防腐和抗划伤性能，当PANI-EB添加量为0.2％时，涂层防腐和抗划伤性能最佳。
　　3、石墨纳米片的加入提高了涂料的导电性能，随着石墨纳米片含量的增加，涂料的导电性能先增加后减小。当石墨纳米片含量为7.5%时，涂料导电性能最佳，体积电阻率达到1.72Ω·cm。涂料具有良好的的防腐和抗划伤性能，附着力为1级。
　　本文制备的聚苯胺/石墨纳米片/环氧树脂导电防腐涂料不仅具有较好的导电性和防腐性能，而且具有独特的抗划伤性能，能解决涂层易点蚀问题，有效地延长接地网使用寿命，满足电力接地网使用要求。

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第一章 绪论

1.1 接地网腐蚀、机理与影响

1.2 接地网防腐蚀措施及存在问题

1.3 接地网用导电防腐涂料研究现状

1.4 聚苯胺在导电防腐涂料的作用

1.5 石墨纳米片在导电防腐涂料的作用

1.6 课题研究目的、意义及内容

第二章 实验部分

2.1 实验原料与设备

2.2 实验方法

2.3 结构与性能检测

第三章 聚苯胺合成制备及性能研究

3.1 前言

3.2 聚苯胺合成制备

3.3 结果与分析

3.4 聚苯胺的表征

3.5 小结

第四章 聚苯胺/环氧树脂防腐涂料制备及性能研究

4.1 前言

4.2 聚苯胺/环氧树脂防腐涂料制备

4.3 结果与讨论

4.4 小结

第五章 聚苯胺/石墨纳米片/环氧树脂导电防腐涂料制备及性能研究

5.1 前言

5.2聚苯胺/石墨纳米片/环氧树脂导电防腐涂料制备

5.3 结果与分析

5.4 小结

第六章 总结及展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士期间取得的研究成果

致谢