本文關(guān)鍵詞：一種抗氯離子腐蝕的水性丙烯酸樹脂涂料研究

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【摘要】：氯離子腐蝕的普遍存在性和高危害性對工業(yè)生產(chǎn)及人類生活帶來了嚴(yán)重危害。目前傳統(tǒng)的防氯離子腐蝕措施主要為涂層防護(hù),但存在所用涂料不夠環(huán)保且涂層的熱穩(wěn)定性與機(jī)械性能皆較差等缺點(diǎn),因此研制一種抗氯離子腐蝕的水性涂料具有重要意義。以含氯離子的水溶液為介質(zhì)考察了不同氯離子濃度、溫度、時間、壓力等對P110鋼的腐蝕行為,并用失重法測定腐蝕速率、電化學(xué)工作站測試極化曲線,用XRD、EDS研究腐蝕產(chǎn)物,結(jié)果表明：隨氯離子溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)(1%到3%)、溫度(30℃到80℃)、壓力(1MPa到6MPa)的升高,腐蝕速率增加(0.2265 g/m2·h到2.3353 g/m2·h),而隨浸泡時間(1 d到7 d)的增多,腐蝕速率降低；影響氯離子腐蝕速率因素的強(qiáng)弱次序依次為壓強(qiáng)、濃度、溫度、時間；自腐蝕電流密度隨前述不同條件的變化規(guī)律與腐蝕速率相同；P110鋼在以上條件下發(fā)生的腐蝕類型主要為點(diǎn)蝕,氯離子腐蝕產(chǎn)物主要為FeCxOy,對腐蝕過程起催化作用。以自制的丙烯酸樹脂為成膜物質(zhì),高醚化三聚氰胺甲醛樹脂為交聯(lián)劑,改性石墨烯為主填料制備了石墨烯改性丙烯酸樹脂涂料,采用五因素四水平正交實(shí)驗(yàn)篩選出了涂料的優(yōu)選配方,通過可揮發(fā)性有機(jī)物和甲醛(TVOC和HCHO)檢測、化學(xué)品浸泡實(shí)驗(yàn)、FTIR、TGA和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)等測試了涂料涂層的環(huán)保性能、耐化學(xué)品腐蝕性能、官能團(tuán)穩(wěn)定性能、耐熱性能和電化學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)得出：丙烯酸樹脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%、高醚化三聚氰胺甲醛樹脂的為10%、改性石墨烯為0.1%、ZnO與Zn3(PO4)2質(zhì)量比1：1且質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%、其他填料為14.9%、水為15%、助劑(乙二醇、pH調(diào)節(jié)劑、分散劑、乳化劑、消泡劑、活性稀釋劑、成膜助劑)為2.5%時涂料無團(tuán)聚現(xiàn)象,涂層無裂紋、附著力為一級、鉛筆硬度為6H、抗沖擊強(qiáng)度為47cm、磨損量為0.0004g,耐磨損量和硬度等機(jī)械性能比未用石墨烯改性的丙烯酸樹脂涂層提高了1.5倍以上；涂層固化后TVOC和HCHO釋放量為國家限制標(biāo)準(zhǔn)的1/5和1/40；涂層經(jīng)強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕和氯離子溶液浸泡后仍有較好的表觀穩(wěn)定性和官能團(tuán)穩(wěn)定性；涂層耐熱性能比傳統(tǒng)改性劑改性的丙烯酸樹脂涂料提高了63%以上；涂層自腐蝕電位隨氯離子溶液濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)從1%到3%)、溫度(30℃到70℃)、時間(1 d到5 d)的增大從-0.684 V增大到-0.3986 V,涂層自腐蝕電流密度也有此類似變化規(guī)律。改性石墨烯對涂料及涂層性能的改善可能與其所含極性鍵有關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 丙烯酸樹脂 水性涂料 氯離子腐蝕 P110鋼
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4;TQ633
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 研究目的與意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-15
• 1.2.1 氯離子腐蝕及腐蝕規(guī)律研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.2 石墨烯改性涂料的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 丙烯酸樹脂涂料的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 研究內(nèi)容15-17
• 第2章 氯離子對P110鋼的腐蝕研究17-30
• 2.1 概述17
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分17-19
• 2.2.1 主要藥品和儀器17
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)基體材料17-18
• 2.2.3 氯離子腐蝕實(shí)驗(yàn)方法18-19
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論19-29
• 2.3.1 氯離子腐蝕速率的影響因素19-26
• 2.3.2 氯離子對鋼鐵的腐蝕產(chǎn)物分析26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 涂料主要成分的制備及表征30-41
• 3.1 概述30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分30-37
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品30-31
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器31
• 3.2.3 水性丙烯酸樹脂的制備31-33
• 3.2.4 高醚化三聚氰胺甲醛樹脂的制備33-36
• 3.2.5 石墨烯的預(yù)處理36-37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論37-40
• 3.3.1 水性丙烯酸樹脂的表征37
• 3.3.2 高醚化三聚氰胺甲醛樹脂的表征37-38
• 3.3.3 改性石墨烯的表征38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 涂料配方設(shè)計(jì)與涂層制備41-53
• 4.1 概述41
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分41-48
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器41-42
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)基體材料42
• 4.2.3 涂料配方設(shè)計(jì)42-45
• 4.2.4 涂層制備方法45-46
• 4.2.5 涂層性能測試46-48
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論48-52
• 4.3.1 涂層機(jī)械性能測試結(jié)果48-49
• 4.3.2 涂層機(jī)械性能多指標(biāo)綜合評分結(jié)果49-51
• 4.3.3 優(yōu)選涂層的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第5章 涂層基本性能研究53-63
• 5.1 概述53
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分53-55
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料53-54
• 5.2.2 涂層環(huán)保性能測試54
• 5.2.3 耐化學(xué)試劑腐蝕測試54-55
• 5.2.4 電化學(xué)測試55
• 5.2.5 熱重分析55
• 5.2.6 紅外光譜分析55
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論55-61
• 5.3.1 涂層環(huán)保性能測試結(jié)果55-56
• 5.3.2 涂層耐化學(xué)試劑浸泡性能測試結(jié)果56-57
• 5.3.3 涂層電化學(xué)性能測試結(jié)果57-60
• 5.3.4 涂層耐熱性能測試結(jié)果60-61
• 5.3.5 涂層成分官能團(tuán)穩(wěn)定測試結(jié)果61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 第6章 結(jié)論與建議63-64
• 6.1 結(jié)論63
• 6.2 建議63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文71

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5 李果;孔慶林;;機(jī)制砂與河砂對混凝土抗氯離子性能的比較[J];華東公路;2013年05期

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10 ;[J];;年期

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1 高建明;余振新;宋魯光;薛寶法;孫偉;;荷載和干濕交替耦合作用下混凝土抗氯離子侵蝕研究[A];2011年混凝土與水泥制品學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2011年

2 楊醫(yī)博;梁松;莫海鴻;陳尤雯;;大粒徑骨料混凝土抗氯離子性能快速實(shí)驗(yàn)的電量綜合法[A];2007重大水利水電科技前沿院士論壇暨首屆中國水利博士論壇論文集[C];2007年

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1 槐抗抗;一種抗氯離子腐蝕的水性丙烯酸樹脂涂料研究[D];西南石油大學(xué);2016年

2 歐興進(jìn);CRC抗氯離子侵蝕研究及其使用壽命預(yù)測[D];天津大學(xué);2007年

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本文編號：600293