隨著海運(yùn)業(yè)和海上石油開(kāi)采的迅速發(fā)展,金屬材料在海水環(huán)境的防腐與保護(hù)顯得尤為重要,最常用的防護(hù)方法為環(huán)氧樹(shù)脂（EP）涂層防護(hù)。目前,研究者們多將EP與氧化石墨烯（GO）復(fù)合,制成價(jià)格低、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性強(qiáng),屏蔽性能好的EP復(fù)合涂層,滿足海洋環(huán)境下防腐性能的要求。然而復(fù)合涂層中的GO易堆疊、遷移、滑出,導(dǎo)致涂層相容性、耐久性較差,限制了其防腐性能的發(fā)揮。為解決GO與EP的相容性問(wèn)題,本課題首先進(jìn)行GO的制備及功能化研究,在氧化石墨烯（GO）的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)合成了兩種功能化石墨烯——環(huán)氧丙基功能化氧化石墨烯（EFGO）和E44型環(huán)氧鏈段功能化氧化石墨烯（E44-f-GO）,同時(shí)得到GO及兩種功能化石墨烯的最佳制備工藝。其次在對(duì)EP涂層的制備工藝進(jìn)行探索基礎(chǔ)上,制得GO/EP、EFGO/EP、和E44-f-GO/EP三種復(fù)合涂層,研究三種復(fù)合涂層的防腐性能與耐久性,并對(duì)三者進(jìn)行對(duì)比研究。具體內(nèi)容如下:（1）使用改進(jìn)的Hummers法進(jìn)行GO制備研究,考察制備工藝對(duì)其結(jié)構(gòu)的影響,最佳制備工藝為:1g鱗片石墨經(jīng)6gKMnO₄氧化72h,再經(jīng)50mL 20%鹽酸洗滌,冷凍干燥制得GO粉體... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 涂層防護(hù)概述
    1.3 石墨烯系環(huán)氧復(fù)合涂層的研究進(jìn)展
        1.3.1 共混法
        1.3.2 插層法
        1.3.3 功能化修飾法
    1.4 本課題的研究思路
    1.5 本課題的研究意義
2 氧化石墨烯的制備及功能化研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
        2.2.2 樣品表征方法及性能測(cè)定
        2.2.3 氧化石墨烯的制備
        2.2.4 氧化石墨烯的功能化
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 表面形貌及元素組成
        2.3.2 化學(xué)基團(tuán)
        2.3.3 晶體結(jié)構(gòu)
        2.3.4 熱穩(wěn)定性
        2.3.5 GO的最佳制備工藝
        2.3.6 ECH對(duì) GO功能化的最佳工藝
        2.3.7 E44 型環(huán)氧樹(shù)脂鏈段對(duì)GO功能化的最佳工藝
        2.3.8 ECH對(duì) GO的功能化機(jī)理分析
    2.4 本章結(jié)論
3 環(huán)氧樹(shù)脂涂層及氧化石墨烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層的制備研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
        3.2.2 環(huán)氧樹(shù)脂涂層的制備
        3.2.3 氧化石墨烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層的制備
        3.2.4 復(fù)合涂層硬度測(cè)試
        3.2.5 電化學(xué)方法測(cè)試防腐性能
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 環(huán)氧樹(shù)脂涂層制備工藝
        3.3.2 氧化石墨烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層防腐性能研究
        3.3.3 不同時(shí)間下氧化石墨烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層防腐性能
    3.4 本章結(jié)論
4 環(huán)氧丙基功能化氧化石墨烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層的制備及防腐性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
        4.2.2 環(huán)氧丙基功能化氧化石墨烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備
        4.2.3 環(huán)氧丙基功能化氧化石墨烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 EFGO與 EP復(fù)合前后基團(tuán)變化
        4.3.2 復(fù)合物表觀相容性
        4.3.3 復(fù)合物熱穩(wěn)定性及相容性
        4.3.4 防腐性能
        4.3.5 不同時(shí)間下的防腐性能研究
        4.3.6 防腐蝕機(jī)理分析
    4.4 本章結(jié)論
5 E44型環(huán)氧樹(shù)脂鏈段功能化氧化石墨烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備及防腐性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
        5.2.2 E44-f-GO/EP復(fù)合材料的制備
        5.2.3 E44-f-GO/EP復(fù)合涂層的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 防腐性能研究
        5.3.2 不同時(shí)間下復(fù)合涂層的防腐性能
    5.4 本章結(jié)論
6 結(jié)論及展望
    6.1 結(jié)論及意義
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電化學(xué)法研究金屬防腐的新進(jìn)展[J]. 白煜磊,王瀟,張志向.  天津化工. 2018(01)
[2]石墨烯用于金屬腐蝕防護(hù)的研究[J]. 顧林,丁紀(jì)恒,余海斌.  化學(xué)進(jìn)展. 2016(05)
[3]Corrosion Resistance of Graphene-Reinforced Waterborne Epoxy Coatings[J]. Shuan Liu,Lin Gu,Haichao Zhao,Jianmin Chen,Haibin Yu.  Journal of Materials Science & Technology. 2016(05)
[4]腐蝕電化學(xué)原理(第三版)[J]. 曹楚南.  腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2008(03)
[5]Hummers法制備氧化石墨時(shí)影響氧化程度的工藝因素研究[J]. 傅玲,劉洪波,鄒艷紅,李波.  炭素. 2005(04)

博士論文
[1]海洋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)氯離子腐蝕耐久性研究[D]. 宋立元.大連理工大學(xué) 2009

碩士論文
[1]氨基改性氧化石墨烯制備環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料[D]. 陳喜剛.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2019
[2]表面活性劑和雜環(huán)化合物對(duì)碳鋼在鹽酸中的協(xié)同緩蝕研究[D]. 李超.中北大學(xué) 2018
[3]石墨烯/金屬氧化物復(fù)合電極材料的制備及電容性能研究[D]. 張海麗.中北大學(xué) 2017
[4]新型無(wú)機(jī)緩蝕劑的制備及性能研究[D]. 鄭超超.西南石油大學(xué) 2016
[5]石墨烯（石墨納米片）/環(huán)氧樹(shù)脂船用涂料防腐性能的研究[D]. 吳敢敢.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]碳鋼表面超疏水復(fù)合涂層的制備及其耐海水腐蝕性能研究[D]. 于東云.中國(guó)海洋大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3643985