本文關(guān)鍵詞：烷基咪唑啉季銨鹽類離子液體在金屬表面前處理工藝中的應(yīng)用

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【摘要】：離子液體由于其穩(wěn)定性、可設(shè)計性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、分離提純、催化反應(yīng)和電化學(xué)等領(lǐng)域,咪唑啉及其衍生物作為緩蝕劑添加在酸性介質(zhì)中抑制或阻止金屬材料的腐蝕表現(xiàn)出優(yōu)良的性能,金屬表面前處理技術(shù)是金屬防護(hù)技術(shù)、金屬涂層技術(shù)的基礎(chǔ)。本文以月桂酸、三乙烯四胺、羥乙基乙二胺和溴乙烷、氯化芐為原料合成了兩種烷基咪唑啉季銨鹽離子液體,通過紅外光譜和核磁共振氫譜對中間體和目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,以離子液體水溶液對Q215鋼片進(jìn)行浸漬處理,通過塔菲爾測試和交流阻抗法測試離子液體水溶液作為金屬表面前處理劑的適宜處理時間和濃度。為檢測兩種離子液體處理劑在腐蝕介質(zhì)中的穩(wěn)定性,用電化學(xué)法獲得的最佳浸漬時間和濃度的前處理劑處理金屬,并通過掃描電子顯微鏡觀察兩種離子液體浸泡的金屬表面形貌在腐蝕介質(zhì)中隨時間的變化,以H2ZrF6為對比處理劑,比較兩種類型處理劑對金屬在腐蝕介質(zhì)中表面形貌的影響。以中性鹽霧試驗檢測兩種離子液體與金屬表面的附著力,以H2ZrF6為添加劑考察其對離子液體與金屬、漆膜之間附著力和抗腐蝕能力的影響。塔菲爾測試結(jié)果表明在相同的溶液濃度下,兩種離子液體浸漬過的基材腐蝕電流密度較未經(jīng)處理的基材的有所減小,離子液體1和2分別在浸漬基材20min和25min時所得腐蝕電流密度最小,但相同浸漬時間下,離子液體2所處理基材腐蝕電流密度均小于離子液體1;在對應(yīng)的最佳處理時間內(nèi),隨著兩種處理劑溶液濃度的增加,離子液體1和2分別在2.0g/L和4.0g/L濃度下使基材表面極化電阻最大,濃度的進(jìn)一步增加沒有使基材極化電阻進(jìn)一步增加甚至有所減小,因此作為前處理劑,離子液體1的最佳條件為20min、2.0g/L,離子液體2的最佳條件為25min、4.0g/L。通過掃描電子顯微鏡觀察被不同處理劑處理的金屬表面形貌在腐蝕環(huán)境中的變化情況。在開始的時間里,兩種離子液體處理的金屬表面除了被吸附的保護(hù)膜外沒有觀察到明顯被腐蝕的點(diǎn),而H2ZrF6則由于自身的酸性在最初對金屬產(chǎn)生了點(diǎn)腐蝕。但隨著基材在腐蝕介質(zhì)中時間的延長,兩種離子液體處理的金屬表面逐漸出現(xiàn)保護(hù)膜被破壞、金屬被腐蝕的點(diǎn),直到金屬置于腐蝕介質(zhì)中30min后,經(jīng)兩離子液體處理的金屬表面已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的大面積金屬腐蝕,但此時H2ZrF6處理的金屬表面并未較最初的時間有明顯的變化。對兩離子液體處理的金屬進(jìn)行噴漆處理后進(jìn)行鹽霧試驗測試,并將H2ZrF6添加到兩離子液體溶液中考察其對提高兩種前處理劑在金屬表面的附著力的作用。96h后,未經(jīng)處理的樣板表面出現(xiàn)中等程度的腐蝕,兩種離子液體處理的金屬在試樣表面出現(xiàn)輕微腐蝕,當(dāng)H2ZrF6被添加入離子液體后,金屬被腐蝕程度又有所減小。
【關(guān)鍵詞】：咪唑啉 離子液體 電化學(xué) 金屬表面前處理劑
【學(xué)位授予單位】：大連工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 咪唑啉季銨鹽離子液體概述10-13
• 1.1.1 離子液體的研究進(jìn)展10-12
• 1.1.1.1 離子液體概述10
• 1.1.1.2 離子液體分類及發(fā)展10-11
• 1.1.1.3 離子液體的合成方法11
• 1.1.1.4 離子液體的應(yīng)用11-12
• 1.1.2 咪唑啉類化合物的合成及應(yīng)用12-13
• 1.2 金屬表面前處理劑13-16
• 1.2.1 磷化處理13-14
• 1.2.2 鉻酸鹽鈍化處理14-15
• 1.2.3 硅烷處理技術(shù)15-16
• 1.2.4 鋯鹽處理技術(shù)16
• 1.3 金屬表面前處理劑的研究方法16-19
• 1.3.1 電化學(xué)方法16-18
• 1.3.1.1 極化曲線法16-17
• 1.3.1.2 交流阻抗法17-18
• 1.3.2 掃描電子顯微鏡法18
• 1.3.3 鹽霧實驗法18-19
• 1.4 本課題研究目標(biāo)、意義和主要研究內(nèi)容19-21
• 1.4.1 研究目標(biāo)和意義19-20
• 1.4.2 研究內(nèi)容20-21
• 第二章 實驗部分21-27
• 2.1 實驗儀器及藥品21-22
• 2.1.1 實驗儀器21
• 2.1.2 實驗藥品21-22
• 2.2 離子液體的合成22-24
• 2.2.1 中間體咪唑啉的合成22-23
• 2.2.1.1 咪唑啉的合成路線22
• 2.2.1.2 咪唑啉的合成步驟22-23
• 2.2.2 季銨鹽離子液體的合成23-24
• 2.2.2.1 季銨鹽離子液體的合成路線23
• 2.2.2.2 季銨鹽離子液體的合成步驟23-24
• 2.3 產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征24
• 2.3.1 紅外光譜表征24
• 2.3.2 核磁共振氫譜表征24
• 2.4 離子液體前處理后金屬電化學(xué)性能測試24-25
• 2.5 離子液體作為前處理劑的表面性能測試25-27
• 第三章 結(jié)果與討論27-38
• 3.1 咪唑啉和離子液體結(jié)構(gòu)表征27-31
• 3.1.1 紅外光譜表征27-29
• 3.1.1.1 1-（N-乙氨基）乙氨基2月桂基咪唑啉及其離子液體的紅外光譜27-28
• 3.1.1.2 1-（N-羥乙基）2月桂基咪唑啉及其離子液體的紅外光譜圖28-29
• 3.1.2 核磁共振氫譜表征29-31
• 3.1.2.1 氯化 1-（N-乙氨基）乙氨基1芐基2月桂基咪唑啉的核磁共振氫譜圖29-30
• 3.1.2.2 溴化 1-（N-羥乙基）-2-月桂基-3-乙基咪唑啉的核磁共振氫譜圖30-31
• 3.2 電化學(xué)性能測試31-34
• 3.2.1 不同處理時間下金屬表面極化曲線圖31-32
• 3.2.2 產(chǎn)物不同濃度下金屬表面交流阻抗譜圖32-34
• 3.3 前處理后金屬表面性能測試34-38
• 3.3.1 掃描電子顯微鏡下被處理金屬表面形貌34-36
• 3.3.2 鹽霧實驗結(jié)果36-38
• 第四章 結(jié)論38-40
• 參考文獻(xiàn)40-43
• 致謝43-44
• 附錄44

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂洪久;;日本將用新法制造咪唑啉酮[J];精細(xì)與專用化學(xué)品;1985年06期

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本文編號：1081742