【摘要】：本工作的研究目的為通過改性提高雙酚A型環(huán)氧樹脂(EP44)涂層的防腐蝕性能,并探討其防腐蝕機理�；谠撃繕�,通過使用3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷(TMDMS)有機硅烷小分子對EP44進行接枝疏水改性,然后采用不同含量的經(jīng)六甲基二硅氮烷(HMDS)表面改性地納米SiO_2進行填充,從而利用三氟丙基的疏水阻隔作用有效抑制涂層對水的吸附,同時借助納米SiO_2的緩蝕阻隔作用有效填充涂層中的孔洞、裂縫及自由體積等,以延緩水及其中腐蝕性物種對涂層的滲透進程,實現(xiàn)涂層防腐蝕性能的提高。以甲苯作為溶劑,將EP44與TMDMS在二月桂酸二丁基錫無水催化條件下于95 ~oC下反應8 h;傅里葉變換紅外(FTIR)光譜及核磁共振氫譜分析表明,TMDMS的甲氧基與EP44的羥基之間發(fā)生了醇解反應,使三氟丙基成功接枝到了EP44分子上。將納米SiO_2與HMDS在50 ~oC下反應20 h;FTIR光譜及熱重分析揭示,納米SiO_2表面的羥基通過親電取代反應成功轉(zhuǎn)化為了甲基。接觸角測量結(jié)果顯示:EP44經(jīng)接枝改性后,其固化涂層的水接觸角從83.8o增加到了105.5o,暗示涂層的疏水性因三氟丙基的引入及親水性羥基的減少而顯著增加;而當改性SiO_2含量在0~5 wt%范圍內(nèi)變化時,(改性EP44)/(改性SiO_2)復合涂層的水接觸角(即疏水性)基本不變。電化學阻抗譜測試表明,接枝改性EP44涂層的0.01 Hz下阻抗值(|Z|@0.01Hz)與等效電路擬合而得涂層電阻(R_c)在NaCl水溶液不同浸泡時間(1、24、240、480、720及960 h)下均明顯高于EP44涂層,揭示通過TMDMS接枝改性后涂層的防腐蝕性能顯著提高,這很可能是由于涂層中疏水性三氟丙基對腐蝕性介質(zhì)—?水的阻隔作用所致,亦可能與接枝TMDMS中未反應甲氧基的水消化阻隔作用有關(guān)。而當復合涂層中改性SiO_2含量從0 wt%逐步增至5 wt%時,其|Z|@0.01Hz與R_c(即防腐蝕性能)先增大,至0~0.5 wt%之間的某含量時開始減小,到約3 wt%時又轉(zhuǎn)而增大。由于復合涂層的疏水性基本不隨改性SiO_2含量而變化,因此其防腐蝕性能很可能主要受改性SiO_2緩蝕阻隔機理的影響。當改性SiO_2含量從0wt%單調(diào)增至5 wt%時,復合涂層的孔洞填充率先增加、防腐蝕性能升高,之后由于SiO_2團聚造成的尺寸排阻效應的增加而導致孔洞填充率減小、防腐蝕性能開始降低,最后由于排阻SiO_2進一步團聚引起孔洞外阻隔層的致密化而使防腐蝕性能又轉(zhuǎn)而升高。也就是說,改性SiO_2存在分別位于0~0.5 wt%之間與約3 wt%的雙重臨界濃度,使得復合涂層的防腐蝕性能分別達到極大值與極小值。
【圖文】：

Attar[17]利用經(jīng) γ-(縮水甘油醚氧基)丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）表面處理 SiO2納米顆粒與 EP828 復合（以聚酰胺 EpikureTM3175 為固化劑）；當 SiO2顆粒含量為4~6 wt%時，涂層的耐腐蝕性能最佳，可能是由于此時的涂層因 EP828 SiO2兩相形態(tài)而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)疏水性最強，且其中 SiO2的細致分散導致對腐蝕性離子較高的阻隔作用。1.2.2 有機硅底漆改性 EPRs 面漆復合材料涂層有機硅烷經(jīng)水解后與金屬基底表面富含的羥基縮合、同時兩兩經(jīng)縮合或加成反應而固化形成聚硅氧烷底漆（該表面預處理過程如圖 1.1 所示，其中 R 為氨丙基、甲基丙烯酰氧基丙基、縮水甘油醚氧基丙基或乙烯基等有機基團），之后通過浸泡、刷涂、旋涂、噴涂或電鍍等方式將 EPR 沉積在有機硅底漆表面，續(xù)以固化工藝而制備 EPR 面漆的過程。在該過程中，底漆與基底共價相連，同時通常伴隨面漆中的環(huán)氧基或羥基與底漆表面的 R 基團或羥基之間的加成或縮合反應，，從而在面漆與底漆之間亦形成共價連接，有利于提高該防腐蝕復合涂層的穩(wěn)定性與耐久性。

不同粗糙度金屬基底表面的黏附效果：（a）在或氣泡；（b）在粗糙表面黏附較差、出現(xiàn)明顯atic representation of the wettability, by an adhesite adherends with different roughnesses: (a) good ut apparent holes or bubbles at the interface; (b) p surface, with obvious holes and/or bubbles at the 等[3]將Al質(zhì)基板先后經(jīng)丙酮脫脂及強堿溶液表面水解）的2 vol%和5 vol%的乙烯基三乙氧基硅烷空氣干燥及固化（以形成底漆），然后以電鍍的胺 異氰酸酯混合物為固化劑）。結(jié)果表明，當2 vol%時更優(yōu)異的耐腐蝕性能，原因為VTES預致密與厚實、疏水性越強，導致水及其中腐蝕性數(shù)及EPR面漆中的含水量均達到更低值。類似地丙酮、NaOH溶液及HNO3溶液浸泡依次處理A
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB306

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

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本文編號：2663444