新型纳米复合海洋防腐防污涂料的制备及性能研究

摘要

海洋生物污损会引发海洋工程材料的损害,减少材料使用寿命,带来严重的经济损失和灾害性事故,而涂敷防污涂料则是解决该问题的常用办法。目前市场上应用的海洋防污涂料大多数具有毒性,会对海洋生态平衡造成破坏。所以,本文致力于开发出无毒环保的纳米复合防污涂料,以减缓海洋生物污损带来的各种损失。
　　纳米ZnO是一种具有多种优异性能的材料,已在多个领域得到广泛的应用,它对细菌具有优良的抗菌性能。此外,碳纳米管(CNT)和石墨烯作为新兴的碳系类材料,其具有优良性能,且自身无毒,对环境没有污染。CNT和石墨烯都具有杀菌性,同时CNT也可以降低涂层比表面能。由于纳米物质会发生团聚,对涂层的综合性能有不利影响,所以用钛酸酯偶联剂HW201对纳米ZnO进行表面改性,用硅烷偶联剂KH602对CNT和石墨烯进行表面改性,提高它们在涂料体系中的稳定性及分散性。将改性后的纳米物质作为填料分别掺入环氧树脂涂料体系,制备出三种具有杀菌效应的纳米海洋防污涂料。本文用红外光谱、TEM、XRD和菌液法对改性前后纳米物质的性能进行了表征,用EIS法和细菌贴膜法对涂层的防腐蚀性能和抗菌性能进行了表征。
　　通过研究发现,纳米 ZnO、CNT和石墨烯改性后的分散性得到了显著的提升。环氧树脂分别掺杂改性纳米ZnO、改性CNT和改性石墨烯后,涂料的防腐与防污性能都得到提升,纳米ZnO的最优添加比例为2％;改性CNT的最优添加比例为0.1%~0.15%。

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第一章 绪 论

1.1前 言

1.2海洋环境

1.3金属材料海洋腐蚀

1.4海洋生物污损

1.5研究目标及思路

第二章 纳米ZnO/环氧树脂复合海洋防腐防污涂料制备及性能研究

2.1前 言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.4本章小结

第三章 碳纳米管/环氧树脂复合海洋防腐防污涂料制备及性能研究

3.1前 言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4本章小结

第四章 石墨烯/环氧树脂复合海洋防腐防污涂料制备及性能研究

4.1前 言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.4本章小结

第五章 全文结论

参考文献

科研成绩

致谢