發(fā)布時間：2021-03-13 09:35

　　腐蝕問題是全球迫切需要解決的難題之一,尤其是工程材料的金屬腐蝕不僅影響經(jīng)濟發(fā)展,而且危及人員生命安全,因此有必要抑制金屬腐蝕,最大程度降低各行各業(yè)因腐蝕造成的風險和安全隱患。近年來,智能防腐涂層因其具有自動愈合、優(yōu)良防腐性和長效性等特點,尤其是自修復涂層,已成為防腐蝕材料研究熱點。本文利用靜電紡絲技術制備了芯殼纖維膜,按照紡絲殼材料分為聚乙烯醇（PVA）纖維、殼聚糖（CS）纖維、甲基纖維素（MC）纖維、乙酸纖維素（CA）纖維四種,按照芯材料分為油酸（OA）+苯并三氮唑（BTA）、OA+2-巰基苯并咪唑（MBI）、OA、OA+醇酸清漆（AVR）、OA+無溶劑環(huán)氧樹脂（EP₁）五種,緩蝕劑作為芯材料,研究了環(huán)境友好型納米纖維容器成型的影響因素,闡明了芯材匹配性、殼材條件參數(shù)、粘度、溶劑種類、制備電壓等因素對納米纖維成型的影響規(guī)律,實現(xiàn)了高封裝率、高負載率緩蝕劑的納米纖維可控制備,并具有高自修復效率能力。論文主要研究工作如下:（1）以PVA為殼材料,OA和BTA為芯材料,利用靜電紡絲技術在Q235碳鋼表面制備芯殼纖維膜,再將環(huán)氧樹脂涂層覆蓋于纖維膜之上,獲得纖維環(huán)氧復合... 

【文章來源】：廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：171 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

制備的微膠囊的SEM圖(a)，破裂的微膠囊(b)[25]

廣西大學博士學位論文pH響應型芯殼纖維自修復涂層制備及防腐性能研究4加速型和大尺寸破損型[21-23]。Wang等[24]研究了一種水觸發(fā)型異氰酸酯微膠囊自修復涂層，該涂層一旦破損微膠囊便會釋放異氰酸酯進行修復，能夠有效的抑制了腐蝕產(chǎn)物的生成。Attaei等[25]采用乳化法制備了高效、耐熱、化學性能穩(wěn)定的異佛爾酮二異氰酸酯微膠囊，并將微膠囊加入環(huán)氧涂層中來保護碳鋼免受腐蝕。結果表明微膠囊改性涂層的防護性能隨時間的增加而增加。通過局部阻抗譜（LEIS）、掃描振動電極技術（SVET）和掃描離子選擇電極技術（SIET）對含有人工缺陷的涂層鋼試樣的自修復能力進行了研究。研究證實了微膠囊能夠在修復涂層中的受損區(qū)域，并通過形成一層保護性的高分子屏障來減緩腐蝕，如圖1-1所示為微膠囊的SEM示意圖。圖1-1制備的微膠囊的SEM圖(a)，破裂的微膠囊(b)[25]Fig.1-1SEMphotomicrographofasproducedMCs(a);brokenMC(b).Hu等[26]制備出一種環(huán)氧復合材料雙微膠囊環(huán)氧胺自修復涂層。采用油包水乳狀液界面聚合法制備出具有環(huán)氧-乙二胺外殼的微膠囊。結果證明微膠囊是制備自修復復合材料的適宜材料。含環(huán)氧樹脂微囊12wt.%、含乙二胺微囊8wt.%時，自修復環(huán)氧樹脂的抑制效率達到80.4%。該研究為液體胺微膠囊的制備提供了一種新的方法。這種新穎有效的自修復系統(tǒng)可用于開發(fā)各種應用的環(huán)氧基結構復合材料。圖1-2含乙二胺微膠囊的合成機理示意圖[26]Fig.1-2SchematicshowingthesynthesismechanismofEthylenediaminecontainingmicrocapsule.

廣西大學博士學位論文pH響應型芯殼纖維自修復涂層制備及防腐性能研究5自修復材料中的微膠囊常常存在分散均勻性差、制備復雜等缺陷，未來需要改善的幾點如下：微膠囊改的外徑尺寸盡量降低到納米級別，增加特定表面體積比是增加自修復性能有用的途徑之一；芯材緩蝕劑的自修復時間加快是必要的；開發(fā)經(jīng)濟實用的微膠囊制備工藝，達到工業(yè)規(guī)�；a(chǎn)以得到更多的應用。1.3.2納米容器型負載緩蝕劑技術納米容器是指具有納米尺度的能儲存/釋放所需物質(zhì)的中空材料[27]。一般可將其分為無機納米容器和有機納米容器，有機納米容器主要包括聚電解質(zhì)的層層自組裝、嵌段共聚物的自組裝、種子沉淀聚合等，制備過程較為復雜，尤其是聚電解質(zhì)納米容器必須與涂層兼容，才可避免涂層變形。而多數(shù)無機介孔材料常用作負載緩蝕劑的容器，是由于多數(shù)無機納米容器比表面積較大，表面易修飾，價格便宜等優(yōu)勢被廣泛應用[28]。比較受研究者青睞的有水滑石，埃洛石納米管，介孔二氧化硅等無機介孔材料。Xu等[29]人介紹了一種簡單的一步法制備納米容器的方法，該方法使用介孔二氧化硅負載抑制劑，具有很高的抑制劑負載率，并具有H+離子響應抑制劑釋放特性。Alibakhshi等[30]通過共沉淀法獲得了不同pH條件下的硝酸鹽插層Zn-Al-LDHs。結果表明，層間間距增加對氯離子有較高的吸附能力，能有效延緩腐蝕的發(fā)生。圖1-3在pH=9.5±0.5（最高層間距）和pH=12.5±0.5（最低層間距）條件下合成LDHs緩蝕性能的機械描述[30]。Fig.1-3MechanisticdescriptionofcorrosioninhibitionperformanceofLDHssynthesizedatpH=9.5±0.5(highestinterlayerspacing)andpH=12.5±0.5(lowest)assignedtogoodandpoorperformance.

【參考文獻】：
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[9]鋼中滲碳體的冷變形與溶解機制[D]. 趙曉.燕山大學 2014
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本文編號：3079980