本文關(guān)鍵詞：防腐涂層在不同腐蝕環(huán)境中的防腐性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《青島理工大學(xué)》 2013年

防腐涂層在不同腐蝕環(huán)境中的防腐性能研究

伯忠維  

【摘要】：涂覆有機(jī)防腐涂料是金屬腐蝕防護(hù)的重要手段，然而隨著人們對(duì)腐蝕防護(hù)的要求提高，要求防腐涂料能在各種復(fù)雜環(huán)境中具有超長(zhǎng)年限的防腐性能，因此需要涂料具有各種優(yōu)異的綜合性能才能滿足要求。本文借助掃描電子顯微鏡（SEM）、電化學(xué)阻抗譜（EIS）等研究方法，對(duì)比研究了環(huán)氧云鐵、聚氨酯以及聚脲等三種防腐涂層，在5%鹽水浸泡、濕熱環(huán)境、干濕循環(huán)及紫外光加速老化與干濕循環(huán)交替作用條件下，其光澤度、附著力等性能的變化規(guī)律，分析其防腐性能。通過上述研究得出以下結(jié)論： 1、聚脲、聚氨酯、環(huán)氧云鐵等三種涂層常規(guī)性能研究結(jié)果表明：聚脲涂層的拉伸強(qiáng)度為26.65MPa，為環(huán)氧云鐵和聚氨酯的6.9倍、2倍；斷裂伸長(zhǎng)率為498.33%，為環(huán)氧云鐵涂層、聚氨酯涂層的11倍、47倍；三種涂料的表干時(shí)間分別為47s、1.5h、2.5h，凝膠時(shí)間分別為10s、4h、7h；上述涂料的固含量分別為97.8%、89.2%、67.8%，，都為高固含量涂料，且聚脲涂層零VOC；三種涂層的吸水率分別為2.16%、4.21%、1.17%；常溫濕附著力均大于3.0MPa，且一定溫度范圍內(nèi)仍保持足夠的濕附著力。 2、5%鹽水浸泡腐蝕研究表明，聚脲涂層、聚氨酯涂層、環(huán)氧云鐵涂層經(jīng)5%鹽水浸泡90d時(shí)，失光率為別為4%、16%、16%；聚脲涂層、環(huán)氧云鐵涂層附著力為2.42MPa、1.15MPa；聚氨酯涂層76d時(shí)鼓泡；SEM對(duì)涂層/金屬界面分析提示出，聚氨酯涂層下金屬發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，環(huán)氧云鐵涂層下金屬有腐蝕跡象，聚脲涂層/金屬界面完好，其防腐性能良好；EIS實(shí)驗(yàn)表明，聚氨酯涂層在21d已經(jīng)失效，聚脲涂層和環(huán)氧云鐵涂層處于浸泡中期階段。結(jié)合涂層在105Hz處相位角及孔隙率隨時(shí)間的的變化，可知上述5%鹽水腐蝕研究結(jié)果證實(shí)聚脲涂層的防腐蝕能力優(yōu)于其它兩種涂層。 3、濕熱腐蝕實(shí)驗(yàn)研究顯示，經(jīng)90d濕熱老化后聚脲涂層等三種涂層均產(chǎn)生輕微失光；濕熱老化后聚脲涂層在老化90d時(shí)仍保持2.63Mpa的附著力，而聚氨酯涂層和環(huán)氧云鐵涂層分別在65d、82d時(shí)喪失附著性；SEM界面分析可知，聚氨酯和環(huán)氧云鐵涂層下金屬都出現(xiàn)不同程度腐蝕，聚脲涂層防護(hù)良好。EIS實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，28d時(shí)僅聚氨酯涂層電阻小于106Ω.cm2，表明涂層失效，其它兩種涂層有效。綜合105Hz處相位角及涂層孔隙率隨時(shí)間變化的可知，環(huán)氧云鐵涂層的防腐性能最好。EIS實(shí)驗(yàn)結(jié)果與宏微觀實(shí)驗(yàn)中聚脲涂層的防腐性能最優(yōu)的結(jié)果相矛盾，這可能與涂層實(shí)驗(yàn)厚度有關(guān)。 4、干濕循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)研究表明，經(jīng)90d干濕循環(huán)腐蝕后聚脲涂層、聚氨酯涂層、環(huán)氧云鐵涂層均有不同程度的失光，三種涂層附著力均大于2.00MPa；SEM證實(shí)90d干濕循環(huán)后涂層與金屬粘附性良好，且金屬基材均沒有產(chǎn)生腐蝕。EIS實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，經(jīng)35次干濕循環(huán)腐蝕后，聚脲和聚氨酯涂層電阻值分別為1.60×106Ω.cm2、1.38×106Ω.cm2，涂層仍具有防護(hù)功能；而環(huán)氧云鐵涂層5.52×105Ω.cm2，涂層已喪失防腐性能。研究結(jié)果證實(shí)，聚脲在干濕環(huán)境中的防腐性能最優(yōu)，聚氨酯次之，環(huán)氧云鐵最差。 5、紫外線加速老化與干濕循環(huán)交替腐蝕試驗(yàn)研究表明，經(jīng)90d腐蝕后，聚脲涂層、聚氨酯涂層、環(huán)氧云鐵涂層都嚴(yán)重失光，實(shí)驗(yàn)期間聚脲涂層附著力始終高于其余兩種涂層，90d時(shí)其涂層附著力分別為2.92MPa、1.83MPa、1.61MPa，SEM界面分析顯示，三種涂層下金屬均沒有腐蝕。EIS實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，三種涂層失效時(shí)間分別為35d、28d、21d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面，聚脲涂層在在紫外光加速老化與干濕循環(huán)交替作用下的防腐性能最好，聚氨酯涂層的防腐性能次之，環(huán)氧云鐵涂層最差。 通過以上實(shí)驗(yàn)研究可知，聚脲防腐涂層在上述四種腐蝕環(huán)境中防腐性能優(yōu)于聚氨酯和環(huán)氧云鐵兩種防腐涂層，研究結(jié)果為聚脲防腐涂層的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 田惠文;環(huán)境友好型鋼筋阻繡劑的防腐性能和機(jī)理研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2012年

2 應(yīng)華根;釹鐵硼燒結(jié)磁體的化學(xué)鍍表面防護(hù)處理研究[D];浙江大學(xué);2007年

3 陳東風(fēng);消失模鑄造鎂合金表面合金化/陶瓷化研究[D];華中科技大學(xué);2011年

4 高煥方;鎂合金環(huán)保型化學(xué)轉(zhuǎn)化膜制備及其性能研究[D];重慶大學(xué);2011年

5 薛麗莉;水性環(huán)氧涂層/碳鋼體系腐蝕電化學(xué)行為研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

6 邱日;銅基體微納米金屬枝晶的制備、潤(rùn)濕性及其防腐性能的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2012年

7 楊小剛;聚苯胺納米結(jié)構(gòu)的制備及其防腐性能的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2008年

8 余會(huì)成;6063鋁合金三價(jià)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的制備及性能研究[D];中南大學(xué);2009年

9 孫正軍;竹材的分級(jí)與應(yīng)用[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2005年

10 張軍瑞;高性能透明聚氨酯涂層的制備、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究[D];華南理工大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 伯忠維;防腐涂層在不同腐蝕環(huán)境中的防腐性能研究[D];青島理工大學(xué);2013年

2 王建飛;碳鋼表面復(fù)合涂層的制備及在海水中的防腐性能研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2011年

3 趙洪東;氧化態(tài)和摻雜聚苯胺的電沉積及防腐性能研究[D];大連理工大學(xué);2013年

4 陳耿;脈沖電沉積鎳鉻鍍層及其防腐性能研究[D];華中科技大學(xué);2013年

5 邱善廣;低壓冷噴涂鋁涂層的防腐性能研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2013年

6 羅丞;摻雜聚苯胺/環(huán)氧樹脂防腐涂料制備與防腐性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

7 張婷;無溶劑厚膜型環(huán)氧涂料的制備及其防腐性能的研究[D];青島科技大學(xué);2010年

8 李程;聚苯胺納米纖維的制備及其防腐性能研究[D];青島科技大學(xué);2011年

9 高婷;二次摻雜聚苯胺的合成及其防腐性能的研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2012年

10 朱光;聚（3，4-乙撐二氧噻吩）防腐涂層的制備及其海洋防腐性能[D];江西科技師范大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：188370