發(fā)布時(shí)間：2017-08-05 16:25

  本文關(guān)鍵詞：針對(duì)混凝土耐腐蝕性的超疏水硅類涂層研究

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【摘要】：本文以混凝土作為基材,以超疏水理論為依據(jù),對(duì)混凝土鹽類腐蝕有較好防護(hù)作用的疏水涂層進(jìn)行了初步研制,對(duì)涂層的微觀形貌進(jìn)行觀察,對(duì)其結(jié)構(gòu)特征及應(yīng)用性能等進(jìn)行測(cè)試表征,為一定的理論分析提供依據(jù),為涂層的實(shí)際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。超疏水效果是納微雙重粗糙結(jié)構(gòu)和低表面能的的共同作用。本實(shí)驗(yàn)先構(gòu)造微米級(jí)粗糙結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上構(gòu)造納米級(jí)粗糙結(jié)構(gòu),最后涂刷硅烷混合液修飾層降低其表面能。采用微米級(jí)構(gòu)造層、納米級(jí)構(gòu)造層、低表面能修飾層三層涂層組合的方法制備這一滿足超疏水條件的涂層。微米級(jí)構(gòu)造層以硅溶膠為主要原料,嘗試稀釋硅溶膠、分散硅溶膠等方法后,最終選用硅溶膠與Ca(OH)2分別噴涂的方式,獲得顆粒尺寸10~20μm且分布較均勻的微米級(jí)粗糙度表面,對(duì)其產(chǎn)物用紅外光譜(FT-IR)和X射線衍射分析儀(XRD)進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析,主要物質(zhì)是半結(jié)晶的水化硅酸一鈣(0.8~1.5CaO·SiO2·nH2O)和還未反應(yīng)完而殘留的Ca(OH)2。納米級(jí)構(gòu)造層是以正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇(EtOH)、氨水(NH3·H2O)及十六烷基三甲氧基硅烷為原料制備新的硅溶膠,在各原料質(zhì)量比在1:30:1:1時(shí)形成形狀是粒徑為200~300nm的較密集的均勻顆粒狀,用構(gòu)造出的這一具有納米級(jí)粗糙度的涂層覆蓋于第一層微米級(jí)涂層,構(gòu)成滿足超疏水所需的納微雙重粗糙結(jié)構(gòu)。用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察其微觀形貌,圖像顯示涂層整體形成了“大顆粒上包裹著小顆�！钡男蚊蔡卣�。低表面能修飾層是以十六烷基三甲氧基硅烷、乙醇、三甲基氯硅烷與硬脂酸按一定比例混合形成修飾層,最終降低涂層表面能。從而獲得的最終涂層表面形貌類似超疏水表面,測(cè)試其表面平均接觸角值達(dá)到了132.1°。最后對(duì)涂層混凝土試塊進(jìn)行硫酸鹽腐蝕試驗(yàn),測(cè)試結(jié)果顯示,涂有這一完整涂層的混凝土耐蝕系數(shù)為94.46%,對(duì)混凝土抗硫酸鹽腐蝕起到了一定的防護(hù)作用,但分析其與混凝土之間的粘接力可知,涂層與混凝土之間粘接性較差。
【關(guān)鍵詞】：硅溶膠 硅烷 超疏水 耐腐蝕
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU528;TU561.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 引言9
• 1.2 混凝土腐蝕破壞及防護(hù)措施9-12
• 1.2.1 混凝土腐蝕破壞機(jī)理9-11
• 1.2.2 混凝土腐蝕的防護(hù)措施11-12
• 1.3 硅類疏水涂層的國內(nèi)外研究進(jìn)展12-15
• 1.3.1 硅烷涂層法13
• 1.3.2 自組裝涂層法13-14
• 1.3.3 溶膠凝膠法14-15
• 1.4 立題依據(jù)15-16
• 1.5 實(shí)驗(yàn)思路及研究內(nèi)容16-17
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法17-23
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及設(shè)備17-19
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用原料17-18
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備18-19
• 2.2 疏水涂層的制備19-21
• 2.2.1 涂層微米級(jí)粗糙度的構(gòu)造20
• 2.2.2 涂層納米級(jí)粗糙度的構(gòu)造20
• 2.2.3 混凝土試塊的成型及噴涂處理20-21
• 2.3 性能測(cè)試及結(jié)構(gòu)表征21-23
• 2.3.1 性能測(cè)試21-22
• 2.3.2 結(jié)構(gòu)表征22-23
• 第三章 微米級(jí)粗糙度的構(gòu)造與表征23-36
• 3.1 引言23-24
• 3.2 硅溶膠的稀釋24-25
• 3.3 表面活性劑對(duì)硅溶膠的分散25-26
• 3.4 硅溶膠與氫氧化鈣構(gòu)造微米結(jié)構(gòu)26-28
• 3.5 各涂層的疏水性對(duì)比28-32
• 3.5.1 硅烷修飾層涂層液的制備28
• 3.5.2 疏水性能的測(cè)試及對(duì)比28-32
• 3.6 微米級(jí)構(gòu)造層的結(jié)構(gòu)表征32-34
• 3.7 本章小結(jié)34-36
• 第四章 納米級(jí)粗糙度構(gòu)造及低表面能修飾36-45
• 4.1 引言36-37
• 4.2 納米級(jí)構(gòu)造層涂層液的調(diào)配37-40
• 4.2.1 硅溶膠的制備37-38
• 4.2.2 硅溶膠的微觀形貌表征38-40
• 4.3 納微構(gòu)造層的微觀形貌表征40-41
• 4.4 納微構(gòu)造層的疏水性能測(cè)試41-43
• 4.5 本章小結(jié)43-45
• 第五章 涂層混凝土的耐久性能測(cè)試分析45-53
• 5.1 引言45
• 5.2 混凝土試件的養(yǎng)護(hù)成型與涂層處理45-46
• 5.3 混凝土試件的硫酸鹽腐蝕實(shí)驗(yàn)46
• 5.4 混凝土的質(zhì)量損失及力學(xué)性能對(duì)比分析46-49
• 5.5 涂層的附著性對(duì)比49-51
• 5.6 本章小結(jié)51-53
• 第六章 結(jié)論與展望53-56
• 6.1 主要結(jié)論53-54
• 6.2 展望54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 在學(xué)期間發(fā)表的論文和取得的學(xué)術(shù)成果61

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