環(huán)氧樹脂涂層是常用的金屬防腐方法,但其在固化交聯(lián)中易形成孔洞或微裂縫,降低其防腐性能,因此提高環(huán)氧樹脂涂層的防腐性能是現(xiàn)今研究的一大課題。智能涂層可以提高環(huán)氧涂層的防腐性能,其防腐機(jī)理是隨環(huán)境變化釋放出自修復(fù)劑或緩蝕劑對(duì)涂層進(jìn)行防腐,這與藥物釋放的機(jī)理相同,而金屬有機(jī)框架化合物（MOF）由于具有高的空隙率、高的比表面積等優(yōu)點(diǎn),常常作為封裝藥物的容器,以及金屬有機(jī)框架化合物可以提高環(huán)氧涂層的防腐性能。在本文中,智能涂層被制備通過添加封裝了苯并三氮唑（BTA）的MOF材料在環(huán)氧涂層中,并研究了用納米材料改性MOF后的環(huán)氧涂層和智能涂層的防腐性能具體內(nèi)容如下:（1）以氯化銅和均苯三酸制備出Cu-MOF材料,然后封裝BTA在Cu-MOF空隙內(nèi)制備出BTA-Cu-MOF材料,最后將BTA-Cu-MOF材料與環(huán)氧樹脂混合后固化成BTA-Cu-MOF/EP智能涂層;用氯化鈰和對(duì)苯二甲酸為原料制備出Ce-MOF材料,封裝BTA后用正硅酸乙酯（TEOS）對(duì)其包覆制備出Ce-MOF@TEOS材料,然后與環(huán)氧樹脂混合均勻后固化出Ce-MOF@TEOS/EP智能涂層;氯化鈰和2-氨基對(duì)苯二甲酸配位反應(yīng)合成NH... 

【文章來源】：西南石油大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１部分ＭＯＦ的結(jié)構(gòu)ｌｌｗｓｌ??

?基于ＭＯＦ的智能涂層的制備及防腐性能研究???１．２．３．４金屬防腐??ＷａｎｇＭ課題組發(fā)現(xiàn)有機(jī)框架化合物也可以用于金屬防腐，如圖１－２所示，先通過水??熱法制備出金屬有機(jī)骨架Ｍ０Ｆ－５，然后將多巴胺（ＤＡ）接枝于Ｍ０Ｆ－５表面制備出??ＤＡ－ＭＯＦｓ。電化學(xué)阻抗譜、鹽霧試驗(yàn)和粘接試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ＤＡ－ＭＯＦｓ可以極大的提高環(huán)氧樹??脂的防腐性能。這是由于涂層中ＤＡ－ＭＯＦ對(duì)帶電離子的擴(kuò)散有一定的阻礙作用。??＊??＊ｔＫ＞ｎ?ｅｐｏｘｙ?ｃｏｓｔｉｎｇｓ??ｓｕｂｓｔｒａｔｅ??ｃｒａｃｋ??圖１－２?ＤＡ－ＭＯＦｓ的制備（ａ）和涂層的防腐機(jī)理（ｂ）?［４３〗??１．３多功能環(huán)氧涂層的制備??１．３．１環(huán)氧樹脂??環(huán)氧樹脂（ＥＰ）是指相對(duì)分子質(zhì)量不高的含有一個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)化合物％４５］。??通過分子內(nèi)活潑的環(huán)氧基團(tuán)與固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，環(huán)氧樹脂可以固化成具有三維網(wǎng)狀??結(jié)構(gòu)性質(zhì)穩(wěn)定的聚合物。環(huán)氧樹脂在發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后，固化形成的聚合物具有硬度較高、??穩(wěn)定性好、柔初性較好、優(yōu)良的耐腐蝕性能、耐酸堿性等優(yōu)點(diǎn)［４６，４７］，并且１９４７年實(shí)現(xiàn)工??業(yè)化后，至今已經(jīng)開發(fā)出低溫固化型、常溫固化型、高溫固化以及其他固化型環(huán)氧樹脂，??并被廣泛應(yīng)用于建筑材料、航空航天、機(jī)械儀器等金屬材料的抗腐蝕方面。其中雙酚Ａ??型環(huán)氧樹脂是在高溫下交聯(lián)固化形成高聚物，由于原料低廉易得、產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，成為??最為常用的防腐環(huán)氧樹脂，也是本文所用的環(huán)氧樹脂。??盡管固化后呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂具有耐酸堿性、強(qiáng)度較高、防腐防水性好等??諸多優(yōu)點(diǎn)，但還是存在高的交聯(lián)密度、質(zhì)脆、較大的內(nèi)應(yīng)力、抗沖擊性較差等缺陷，另??外在固化中還易形

處理后表面硅醇基團(tuán)密度增強(qiáng)的埃洛石納米管作為填料加入??環(huán)氧樹脂中，不僅環(huán)氧涂層的斷裂初性得以大幅增加，而且防腐性能也得到了極大的提??高。Ｃｕｉ｜４９］等制備了含有不同量的六方氮化硼（ｈ－ＢＮ）納米粒的環(huán)氧涂層，并對(duì)其防腐??性能和耐磨性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，１．０?ｗｔ％?ｈ－ＢＮ／環(huán)氧涂料具有較好的防腐蝕性能和??耐磨性。因此納米材料可以提高環(huán)氧涂層的防腐性能，這是由于環(huán)氧涂層在固化是會(huì)產(chǎn)??生一些裂縫和間隙，而納米材料的存在可以阻擋腐蝕介質(zhì)的進(jìn)入或延長(zhǎng)進(jìn)入時(shí)間Ｍ＿５２］，??圖１－３是改性氧化石墨烯／環(huán)氧涂層的防腐機(jī)理。而且這些納米材料還可以提高環(huán)氧涂層??的力學(xué)性能［５＞５５１如抗沖擊，拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長(zhǎng)率等。??Ｃｏｒｒｏｓｉｖｅ?Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ???ＡＧＯ??，￡ｐｏｉｙ／Ａ－ＧＯ?邏??■ＳｉＢＢｉｌＨ?；?＿｜???Ｃｕｒｅｄ?Ｅｐｏｘｙ?Ｍｅｔａｌ??Ｃｈａｉｎｓ??圖１－３改性氧化石墨烯／環(huán)氧涂層的防腐機(jī)理％??１．３．３層層組裝??將納米材料作為屏障填料添加進(jìn)環(huán)氧樹脂中是一種簡(jiǎn)單快捷的方法，現(xiàn)今研究者發(fā)??現(xiàn)還可以通過層層組裝的方式用納米材料增強(qiáng)環(huán)氧樹脂涂層的防腐性能，這種方式是把??納米材料和環(huán)氧樹脂作為兩層材料，先后包覆在鋼材基體上對(duì)鋼材進(jìn)行防腐。Ｎ．??Ｐａｒｈｉｚｋａｒ１５７１等先用ＡＰＴＥＳ硅烷對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行化學(xué)功能化，然后將功能化的氧化石??墨烯包覆在鋼材上，最后再噴涂上環(huán)氧樹脂，其結(jié)構(gòu)如下圖１－４。這樣不僅可以使氧化??石墨烯薄膜和環(huán)氧涂層之間形成強(qiáng)共價(jià)鍵，還提高有機(jī)涂層與鋼基體之間的粘結(jié)強(qiáng)度，??５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3282928