發(fā)布時(shí)間：2018-11-06 20:05

【摘要】：隨著人們環(huán)保意識(shí)以及對(duì)自身保護(hù)意識(shí)的的增強(qiáng),綠色緩蝕劑的研究是近幾年腐蝕與防護(hù)技術(shù)的一大熱點(diǎn)。目前綠色緩蝕劑的開發(fā)探索主要圍繞以下幾個(gè)方面進(jìn)行:植物提取物、藥物以及一些無(wú)毒環(huán)保的表面活性劑。雖然綠色緩蝕劑的研究已經(jīng)取得了一些進(jìn)展,但是依然存在一些需要解決的問(wèn)題。許多香料,特別是食用香料也存在于大自然中,對(duì)人體和環(huán)境無(wú)毒無(wú)害,在成本允許的條件下,有望開發(fā)成為比較受歡迎的綠色緩蝕劑。在實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用中,各種環(huán)境因素的變化均有可能加劇金屬的腐蝕,如pH、溫度以及一些侵蝕性物質(zhì)在環(huán)境中的變化。因此,為了延長(zhǎng)金屬材料的使用壽命,減少在維護(hù)涂層材料上人力物力的投入,刺激響應(yīng)型智能自修復(fù)涂層也逐漸成為研究熱點(diǎn)之一。本文圍繞這兩個(gè)熱點(diǎn)開展了一些研究工作。在綠色緩蝕劑方面,本文對(duì)比研究了兩種噻唑類香料作為緩蝕劑在中性Cl-溶液中對(duì)銅的緩蝕作用,并嘗試解釋了它們之間緩蝕行為的差異與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。另外,為了提高香料香蘭素的緩蝕性能,本文利用藥物與香料結(jié)合合成了一種希夫堿類綠色緩蝕劑,對(duì)比了產(chǎn)物和原料之間的緩蝕效果,并討論了該希夫堿的緩蝕機(jī)理。在智能自修復(fù)涂層方面,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)酸堿信號(hào)均有響應(yīng)的基于SiO_2微膠囊的聚乙烯醇縮丁醛樹脂(PVB)自修復(fù)涂層。與目前大多數(shù)文獻(xiàn)所報(bào)道的自修復(fù)涂層不同的是:該涂層裝載的金屬離子可以與涂層中的高分子材料螯合形成凝膠,與裝載緩蝕劑的自修復(fù)涂層相比,具有更好的修復(fù)效果和使用壽命;并且該金屬離子具有熒光吸收峰,不需再次裝載其他化合物用來(lái)檢測(cè)微膠囊的裝載和釋放性能。這兩方面的主要內(nèi)容如下:1.兩種噻唑類香料作為綠色緩蝕劑在中性Cl-溶液中對(duì)銅的緩蝕作用對(duì)比研究本章節(jié)利用傳統(tǒng)的電化學(xué)阻抗譜和動(dòng)電位極化曲線測(cè)試了兩種噻唑類香料:4-甲基-5-羥乙基噻唑(HMT)和4-甲基-5-乙烯基噻唑(MVT)在NaCl溶液中對(duì)Cu的緩蝕性能。EIS結(jié)果表明:在添加量為100 mg/L時(shí),MVT的緩蝕效率可達(dá)94.09%;而HMT則需要添加量為125 mg/L才能達(dá)到類似的緩蝕效率。由于兩種香料在分子結(jié)構(gòu)上僅存在羥乙基和乙烯基的區(qū)別,因此利用DFT理論計(jì)算的方法研究了兩個(gè)緩蝕劑分子在供電子能力上的區(qū)別,分析了它們?cè)诰徫g性能與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。2.基于香料和藥物的綠色緩蝕劑:利用香蘭素與異煙肼合成的希夫堿在中性Cl-溶液中對(duì)銅的緩蝕作用為了提高香料香蘭素的緩蝕性能以及降低藥物類緩蝕劑成本,本章節(jié)利用香蘭素與藥物異煙肼合成了希夫堿(IM),并研究了該希夫堿在中性Cl-溶液中對(duì)銅的緩蝕作用,實(shí)驗(yàn)表明該緩蝕劑在常溫下,IM的加入量為120 mg/L時(shí)緩蝕效率可達(dá)93%以上,在相同濃度下,遠(yuǎn)高于兩種原材料的緩蝕效率。該方法可能也適用于改善其他醛類香料的緩蝕性能,并降低其他含有氨基藥物的成本。3.pH值刺激響應(yīng)型自修復(fù)防腐涂層的研究研究表明pH值的改變可能會(huì)加劇金屬的腐蝕,本章節(jié)基于延長(zhǎng)涂層材料使用壽命的目的,設(shè)計(jì)了以介孔的中空納米SiO_2為微膠囊殼體材料,利用納米ZnO將Ce~(3+)封堵在微膠囊中。當(dāng)微膠囊處于酸性或者堿性介質(zhì)中,納米ZnO溶解,釋放出修復(fù)劑,與PVB復(fù)合涂層中的三聯(lián)吡啶封端的低聚三元醇(TPY-450)形成凝膠,完成對(duì)涂層的修復(fù)。實(shí)驗(yàn)表明,該微膠囊具有較好的裝載能力,在酸性條件下的釋放性能要強(qiáng)于堿性條件的釋放性能。制備得到的PVB自修復(fù)涂層對(duì)銅在酸性和堿性的NaCl溶液中均具有較好的防腐蝕性能。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG178

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