納米改性環(huán)氧丙烯酸酯乳液的綠色合成及其在防腐涂料中的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-04-19 20:06
隨著納米科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,新型納米改性涂料的研制已成為涂料領(lǐng)域的新趨勢,尤其在防腐涂料領(lǐng)域。本課題通過半連續(xù)種子乳液聚合方法制備環(huán)氧丙烯酸酯無皂核殼乳液,并分別利用納米SiO2和GO對環(huán)氧丙烯酸酯乳液進行改性,制備納米改性環(huán)氧丙烯酸酯復(fù)合涂層,具體研究內(nèi)容如下:(1)選取丙烯酸丁酯作為環(huán)氧樹脂的分散介質(zhì)制備環(huán)氧丙烯酸酯,將其作為核單體,選取苯乙烯作為殼單體,采用半連續(xù)種子乳液聚合方法合成環(huán)氧丙烯酸酯無皂核殼乳液,當(dāng)聚合過程中單體滴加溫度為45°C,乳液聚合溫度為70°C,核殼比為1:1.2,水的用量為聚合單體的1.8倍時,乳液的單體轉(zhuǎn)化率可以達到98.46%,所制備的乳液機械性能穩(wěn)定性、耐化學(xué)品性能和耐電解質(zhì)性能較好,并采用紅外光譜(FT-IR)、核磁共振13C譜等對聚合反應(yīng)進行表征,TEM結(jié)果表明合成的乳液具有明顯的核殼結(jié)構(gòu)。(2)在St?ber法的基礎(chǔ)上,通過正交試驗法確定制備納米二氧化硅粒子的最佳實驗條件,此時,反應(yīng)物正硅酸乙酯(TEOS)的轉(zhuǎn)化率達到了99.93%左右,制備的納米二氧化硅顆粒的平均粒徑為159.8nm。選取KH-55...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 水性防腐涂料
1.2.1 水性防腐涂料發(fā)展概況
1.2.2 水性防腐涂料的研究現(xiàn)狀
1.3 水性環(huán)氧樹脂
1.3.1 水性環(huán)氧樹脂的分類
1.3.2 環(huán)氧樹脂的水性化方法
1.4 環(huán)氧丙烯酸酯乳液
1.4.1 環(huán)氧丙烯酸酯的合成
1.4.2 環(huán)氧丙烯酸乳液的研究進展
1.5 納米材料改性水性環(huán)氧樹脂防腐性能
1.5.1 納米材料防腐機理概述
1.5.2 納米二氧化硅改性水性環(huán)氧樹脂防腐性能
1.5.3 氧化石墨烯改性水性環(huán)氧樹脂防腐性能
1.6 本論文的研究目的和意義
1.7 本論文的技術(shù)路線及研究內(nèi)容
第二章 環(huán)氧丙烯酸酯無皂核殼乳液的制備與表征
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 實驗步驟
2.2.4 測試及表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 環(huán)氧丙烯酸酯無皂核殼乳液的合成
2.3.2 紅外光譜(FT-IR)分析
2.3.3 透射電鏡分析(TEM)
2.3.4 核磁共振13C譜分析
2.3.5 原子力顯微鏡分析(AFM)
2.4 本章小結(jié)
第三章 納米二氧化硅/環(huán)氧丙烯酸酯復(fù)合防腐涂料性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 實驗儀器
3.2.3 實驗步驟
3.2.4 測試及表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 納米二氧化硅的制備
3.3.2 粒徑分析結(jié)果
3.3.3 X射線衍射圖譜(XRD)和紅外光譜(FT-IR)分析
3.3.4 納米二氧化硅及其改性后的微觀形貌
3.3.5 TEOS與 TMOS的物質(zhì)的量比對涂層機械性能的影響
3.3.6 TEOS與 TMOS的物質(zhì)的量比對漆膜耐鹽霧性能的影響
3.3.7 TEOS與 TMOS的物質(zhì)的量比對涂層電化學(xué)性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 氧化石墨烯/環(huán)氧丙烯酸酯復(fù)合防腐涂料性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料
4.2.2 實驗儀器
4.2.3 實驗步驟
4.2.4 測試及表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 X射線衍射圖譜(XRD)和紅外光譜(FTIR)分析
4.3.2 氧化石墨烯的微觀形貌
4.3.3 氧化石墨烯含量對漆膜機械性能的影響
4.3.4 氧化石墨烯含量對漆膜耐鹽霧性能的影響
4.3.5 氧化石墨烯含量對涂層電化學(xué)性能的影響
4.4 氧化石墨烯防腐機理探究
4.4.1 涂層體系中金屬的腐蝕行為
4.4.2 氧化石墨烯/環(huán)氧丙烯酸酯復(fù)合涂層體系防腐機理討論
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
結(jié)論
展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]石墨烯制備及應(yīng)用研究進展[J]. 王雅珍,慶迎博,孟爽,孫瑜. 化學(xué)世界. 2019(07)
[2]防腐蝕涂料行業(yè)現(xiàn)狀與市場淺析[J]. 劉歌. 染料與染色. 2017(05)
[3]接枝聚氨酯/環(huán)氧樹脂/丙烯酸酯互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物的制備與性能[J]. 辛浩波,潘光政. 彈性體. 2016(05)
[4]水性環(huán)氧樹脂固化劑的研究進展[J]. 高念,潘恒,管蓉. 粘接. 2016(09)
[5]自乳化水性環(huán)氧樹脂的自由基接枝法合成[J]. 張靜靜,向鵬飛,官仕龍. 武漢工程大學(xué)學(xué)報. 2015(11)
[6]改性環(huán)氧樹脂接枝納米二氧化硅的機理[J]. 何海峰,孔凡梅,趙鵬,劉欣,靳濤. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(08)
[7]KH550改性納米SiO2的制備及其界面相互作用研究[J]. 朱建君,翟秋閣,李曉玲,朱錦錦,于心愛. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2014(07)
[8]納米二氧化硅改性環(huán)氧防腐底漆的研究[J]. 張玉忠,李靜,劉天琦,關(guān)振威,王彥. 上海涂料. 2014(04)
[9]高強度環(huán)氧-酰亞胺粘合劑的研制[J]. 虞鑫海,唐先智,虞敷揚. 絕緣材料. 2014(01)
[10]苯丙乳液的制備及其性能影響因素研究[J]. 巫朝劍,龐起,覃愛苗,梁春杰. 功能材料. 2013(21)
博士論文
[1]環(huán)氧樹脂的相反轉(zhuǎn)乳化與水性環(huán)氧樹脂防腐涂料的研究[D]. 周立新.華南理工大學(xué) 2004
碩士論文
[1]水性環(huán)氧內(nèi)涂層涂料的制備與性能研究[D]. 郭何云.西南石油大學(xué) 2017
[2]丙烯酸酯類改性環(huán)氧樹脂水性化合成及性能的研究[D]. 張瑜.南京林業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3148221
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 水性防腐涂料
1.2.1 水性防腐涂料發(fā)展概況
1.2.2 水性防腐涂料的研究現(xiàn)狀
1.3 水性環(huán)氧樹脂
1.3.1 水性環(huán)氧樹脂的分類
1.3.2 環(huán)氧樹脂的水性化方法
1.4 環(huán)氧丙烯酸酯乳液
1.4.1 環(huán)氧丙烯酸酯的合成
1.4.2 環(huán)氧丙烯酸乳液的研究進展
1.5 納米材料改性水性環(huán)氧樹脂防腐性能
1.5.1 納米材料防腐機理概述
1.5.2 納米二氧化硅改性水性環(huán)氧樹脂防腐性能
1.5.3 氧化石墨烯改性水性環(huán)氧樹脂防腐性能
1.6 本論文的研究目的和意義
1.7 本論文的技術(shù)路線及研究內(nèi)容
第二章 環(huán)氧丙烯酸酯無皂核殼乳液的制備與表征
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 實驗步驟
2.2.4 測試及表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 環(huán)氧丙烯酸酯無皂核殼乳液的合成
2.3.2 紅外光譜(FT-IR)分析
2.3.3 透射電鏡分析(TEM)
2.3.4 核磁共振13C譜分析
2.3.5 原子力顯微鏡分析(AFM)
2.4 本章小結(jié)
第三章 納米二氧化硅/環(huán)氧丙烯酸酯復(fù)合防腐涂料性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 實驗儀器
3.2.3 實驗步驟
3.2.4 測試及表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 納米二氧化硅的制備
3.3.2 粒徑分析結(jié)果
3.3.3 X射線衍射圖譜(XRD)和紅外光譜(FT-IR)分析
3.3.4 納米二氧化硅及其改性后的微觀形貌
3.3.5 TEOS與 TMOS的物質(zhì)的量比對涂層機械性能的影響
3.3.6 TEOS與 TMOS的物質(zhì)的量比對漆膜耐鹽霧性能的影響
3.3.7 TEOS與 TMOS的物質(zhì)的量比對涂層電化學(xué)性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 氧化石墨烯/環(huán)氧丙烯酸酯復(fù)合防腐涂料性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料
4.2.2 實驗儀器
4.2.3 實驗步驟
4.2.4 測試及表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 X射線衍射圖譜(XRD)和紅外光譜(FTIR)分析
4.3.2 氧化石墨烯的微觀形貌
4.3.3 氧化石墨烯含量對漆膜機械性能的影響
4.3.4 氧化石墨烯含量對漆膜耐鹽霧性能的影響
4.3.5 氧化石墨烯含量對涂層電化學(xué)性能的影響
4.4 氧化石墨烯防腐機理探究
4.4.1 涂層體系中金屬的腐蝕行為
4.4.2 氧化石墨烯/環(huán)氧丙烯酸酯復(fù)合涂層體系防腐機理討論
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
結(jié)論
展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]石墨烯制備及應(yīng)用研究進展[J]. 王雅珍,慶迎博,孟爽,孫瑜. 化學(xué)世界. 2019(07)
[2]防腐蝕涂料行業(yè)現(xiàn)狀與市場淺析[J]. 劉歌. 染料與染色. 2017(05)
[3]接枝聚氨酯/環(huán)氧樹脂/丙烯酸酯互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物的制備與性能[J]. 辛浩波,潘光政. 彈性體. 2016(05)
[4]水性環(huán)氧樹脂固化劑的研究進展[J]. 高念,潘恒,管蓉. 粘接. 2016(09)
[5]自乳化水性環(huán)氧樹脂的自由基接枝法合成[J]. 張靜靜,向鵬飛,官仕龍. 武漢工程大學(xué)學(xué)報. 2015(11)
[6]改性環(huán)氧樹脂接枝納米二氧化硅的機理[J]. 何海峰,孔凡梅,趙鵬,劉欣,靳濤. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(08)
[7]KH550改性納米SiO2的制備及其界面相互作用研究[J]. 朱建君,翟秋閣,李曉玲,朱錦錦,于心愛. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2014(07)
[8]納米二氧化硅改性環(huán)氧防腐底漆的研究[J]. 張玉忠,李靜,劉天琦,關(guān)振威,王彥. 上海涂料. 2014(04)
[9]高強度環(huán)氧-酰亞胺粘合劑的研制[J]. 虞鑫海,唐先智,虞敷揚. 絕緣材料. 2014(01)
[10]苯丙乳液的制備及其性能影響因素研究[J]. 巫朝劍,龐起,覃愛苗,梁春杰. 功能材料. 2013(21)
博士論文
[1]環(huán)氧樹脂的相反轉(zhuǎn)乳化與水性環(huán)氧樹脂防腐涂料的研究[D]. 周立新.華南理工大學(xué) 2004
碩士論文
[1]水性環(huán)氧內(nèi)涂層涂料的制備與性能研究[D]. 郭何云.西南石油大學(xué) 2017
[2]丙烯酸酯類改性環(huán)氧樹脂水性化合成及性能的研究[D]. 張瑜.南京林業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3148221
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