海洋經(jīng)濟(jì)目前處于快速發(fā)展的重要時(shí)期,大批海洋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)處于建設(shè)或規(guī)劃中,其防護(hù)仍是重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題�；炷镣繉臃雷o(hù)技術(shù)是目前較為簡(jiǎn)單、有效的方式。本文以聚氨酯(脲)和聚脲為研究對(duì)象,探究了異氰酸酯基(NCO)含量以及樹(shù)脂結(jié)構(gòu)對(duì)聚氨酯(脲)常規(guī)性能和氫鍵化的影響;通過(guò)傅立葉紅外光譜分析(FTIR)、掃描電鏡(SEM)和界面貼應(yīng)變片法等方法,研究了戶外暴曬、氯鹽浸泡及彎曲荷載與氯鹽浸泡耦合條件下三種涂層的宏微觀性能及涂層砂漿界面處宏微觀變化規(guī)律,表明了三種涂層均具有較好的防護(hù)性能。主要研究結(jié)果如下:(1)聚氨酯(脲)涂層結(jié)構(gòu)與性能的研究結(jié)果表明:隨著NCO含量由8%增加至12%,由F420聚天冬氨酸酯樹(shù)脂制備的聚氨酯(脲)(簡(jiǎn)稱(chēng)QT420聚氨酯(脲))涂層的凝膠時(shí)間和表干時(shí)間分別由203s和576s減少至166s和289s;而涂層力學(xué)性能有所增加,接觸角則逐漸減小,表面能增加,羰基區(qū)氫鍵化程度由52.71%增加至56.50%。對(duì)于NCO含量為10%時(shí),由F524聚天冬氨酸酯樹(shù)脂制備的聚氨酯(脲)(簡(jiǎn)稱(chēng)QT524聚氨酯(脲))具有更長(zhǎng)的凝膠時(shí)間和柔韌性,而QT420聚氨酯(脲)的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、硬度和接觸角更高,氫鍵化程度更大。(2)三種涂層經(jīng)過(guò)戶外暴曬作用210d后,QT420聚氨酯(脲)和聚脲涂層拉伸強(qiáng)度變化率均在-17%左右,QT524聚氨酯(脲)涂層拉伸強(qiáng)度變化率最大為-18.74%,兩種聚氨酯(脲)涂層光澤度和接觸角變化幅度較聚脲涂層小。對(duì)涂層表面進(jìn)行FTIR分析可知其化學(xué)鍵出現(xiàn)不同程度的斷裂,且聚脲涂層表面SEM分析發(fā)現(xiàn)涂層表面出現(xiàn)裂紋。戶外暴曬210d后QT524聚氨酯(脲)涂層羰基區(qū)氫鍵化程度增加。涂層砂漿試塊在經(jīng)過(guò)戶外暴曬210d后,QT420聚氨酯(脲)、QT524聚氨酯(脲)和聚脲涂層附著力均大于2MPa,仍保持較高的附著性。SEM斷面形貌顯示,涂層與砂漿界面無(wú)明顯裂紋產(chǎn)生。通過(guò)涂層砂漿界面靜態(tài)應(yīng)變可知室溫條件下QT420聚氨酯(脲)涂層砂漿界面應(yīng)變處于平穩(wěn)狀態(tài)。而戶外暴曬作用30d后,其應(yīng)變變化趨勢(shì)為先上升后趨于平穩(wěn),且邊角點(diǎn)處應(yīng)變變化均大于中心點(diǎn)處,說(shuō)明戶外暴曬對(duì)涂層砂漿界面性能有一定程度的影響。(3)在氯鹽浸泡210d后,聚脲涂層性能下降幅度最小,QT420聚氨酯(脲)涂層次之,QT524聚氨酯(脲)涂層最大。通過(guò)涂層表面FTIR分析可知涂層表面發(fā)生了水解和一定程度的化學(xué)鍵斷裂。氯鹽浸泡210d后QT524聚氨酯(脲)氫鍵化程度略有下降。在氯鹽浸泡和彎曲荷載與氯鹽浸泡耦合兩種環(huán)境下,有荷載作用的涂層附著力下降幅度更大。SEM斷面形貌顯示出界面處緊密貼合,表明三種涂層與界面仍具有較好的粘結(jié)性。通過(guò)涂層砂漿界面靜態(tài)應(yīng)變研究發(fā)現(xiàn)單一氯鹽浸泡時(shí),QT420聚氨酯(脲)涂層砂漿界面應(yīng)變略有上升后趨于穩(wěn)定,而施加有彎曲荷載的應(yīng)變先下降后略有上升并趨于平穩(wěn),應(yīng)變的變化表明界面粘結(jié)性能發(fā)生改變。(4)涂層砂漿抗氯離子滲透性能研究表明:相同腐蝕時(shí)間內(nèi),施加荷載的涂層砂漿氯離子含量略高;同一深度處氯離子含量由高至低為QT524聚氨酯(脲)涂層砂漿、QT420聚氨酯(脲)涂層砂漿、聚脲涂層砂漿。彎曲荷載與氯鹽浸泡耦合作用210d后三種涂層氯離子擴(kuò)散系數(shù)為4.29×10~(-13)m~2/s、4.40×10~(-13)m~2/s和3.38×10~(-13)m~2/s,涂層砂漿的氯離子擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)低于無(wú)涂層砂漿氯離子擴(kuò)散系數(shù),說(shuō)明涂層具有較好的抗氯離子滲透性能。
【學(xué)位單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：P75
【部分圖文】：

圖 2.1 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī) 圖 2.2 沖片機(jī) 圖 2.3 厚度測(cè)試儀2）實(shí)驗(yàn)步驟制備養(yǎng)護(hù)好的試樣參照GB/T528-2009的規(guī)定用帶裁刀的沖片機(jī)裁成啞鈴無(wú)割口直角形試樣（如圖 2.4），在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中放置 2h 后，在試樣上標(biāo)記

圖 2.1 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī) 圖 2.2 沖片機(jī) 圖 2.3 厚度測(cè)試儀2）實(shí)驗(yàn)步驟制備養(yǎng)護(hù)好的試樣參照GB/T528-2009的規(guī)定用帶裁刀的沖片機(jī)裁成啞鈴無(wú)割口直角形試樣（如圖 2.4），在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中放置 2h 后，在試樣上標(biāo)記

圖 2.1 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī) 圖 2.2 沖片機(jī) 圖 2.3 厚度測(cè)試儀2）實(shí)驗(yàn)步驟制備養(yǎng)護(hù)好的試樣參照GB/T528-2009的規(guī)定用帶裁刀的沖片機(jī)裁成啞鈴無(wú)割口直角形試樣（如圖 2.4），在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中放置 2h 后，在試樣上標(biāo)記

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 羅來(lái)正;肖勇;蘇艷;張燕;黎小鋒;馮利軍;王曉輝;;東南沿海氣候條件對(duì)聚氨酯涂層老化行為影響研究[J];裝備環(huán)境工程;2015年06期

2 林宏升;羅敏;陳宇豪;陳吉;王柱;方鵬飛;;高耐候丙烯酸聚氨酯涂層的防腐蝕性能[J];材料保護(hù);2015年09期

3 徐國(guó)強(qiáng);于慶坤;楊小杰;劉曉偉;;海工混凝土鋼筋腐蝕及防護(hù)措施綜述[J];江西建材;2015年13期

4 侯保榮;;海洋鋼結(jié)構(gòu)浪花飛濺區(qū)腐蝕防護(hù)技術(shù)[J];中國(guó)材料進(jìn)展;2014年01期

5 宋梁超;墻奕吉;徐文迪;;金屬油罐的腐蝕機(jī)理及重防腐涂料應(yīng)用研究綜述[J];化工管理;2013年24期

6 孫德文;冉千平;楊沖;楊勇;萬(wàn)峗;;聚氨酯-聚脲復(fù)合防護(hù)層的構(gòu)筑及其在混凝土表面防護(hù)中的應(yīng)用[J];腐蝕與防護(hù);2013年11期

7 陳思孝;袁明;陳列;;氯鹽環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕措施研究[J];高速鐵路技術(shù);2012年04期

8 張曉遠(yuǎn);郭寶磊;李琴;劉錦春;;MDI體系聚氨酯彈性體的力學(xué)性能研究[J];特種橡膠制品;2012年02期

9 黃微波;呂平;;聚天冬氨酸酯聚脲涂層混凝土的附著性及氯離子擴(kuò)散性研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年10期

10 呂平;李華靈;黃微波;;有機(jī)防護(hù)涂層老化研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2011年13期

本文編號(hào)：2818294