不同酸摻雜聚苯胺的制備及其在環(huán)氧防腐涂料的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-15 18:32
金屬材料具有良好的機(jī)械性能,在各大領(lǐng)域都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。金屬腐蝕不僅影響基礎(chǔ)設(shè)施與工業(yè)設(shè)備的可靠性,而且還有可能誘發(fā)重大安全事故危害社會(huì)安全。聚苯胺具有制備工藝簡(jiǎn)單、原料廉價(jià)、性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),是防腐領(lǐng)域內(nèi)研究最多的一種導(dǎo)電聚合物。但聚苯胺分子鏈?zhǔn)堑湫偷膭傂越Y(jié)構(gòu),不溶不熔的性質(zhì)限制了聚苯胺的應(yīng)用。為提升聚苯胺的防腐性能以及改善其在環(huán)氧涂料體系中的分散穩(wěn)定性,本論文分別設(shè)計(jì)合成了兩種酸摻雜的聚苯胺,并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,研究了其復(fù)合環(huán)氧涂料的防腐性能。一、以苯胺與2-羥基膦�;宜釣樵�,通過化學(xué)氧化聚合的方法制備了2-羥基膦�;宜釗诫s聚苯胺(HPA-PANI)。通過XPS、SEM、UV-vis、FI-IR、XRD、Raman等手段表征了HPA-PANI的化學(xué)結(jié)構(gòu)、組成以及形貌。研究表明,HPA主要摻雜在PANI中與醌環(huán)相連的氮原子上,HPA-PANI具有典型的納米纖維結(jié)構(gòu),平均直徑約為50 nm。在Q235碳鋼表面制備了不同HPA-PANI含量的復(fù)合環(huán)氧涂層。在3.5 wt%的氯化鈉溶液中,通過測(cè)定涂層的EIS和極化曲線研究了涂層的防腐性能。在浸泡30天后將涂層剝離,通過SEM-...
【文章來(lái)源】: 廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 金屬腐蝕概述
1.1.1 金屬腐蝕與危害及其當(dāng)前形勢(shì)
1.1.2 金屬腐蝕的防護(hù)
1.2 導(dǎo)電聚合物聚苯胺
1.2.1 聚苯胺的簡(jiǎn)介
1.2.2 聚苯胺的合成
1.2.3 聚苯胺的摻雜
1.2.4 聚苯胺的應(yīng)用
1.3 防腐涂料
1.3.1 防腐涂料的成膜物質(zhì)
1.3.2 防腐涂料的固化劑
1.3.3 防腐涂料的顏料
1.4 聚苯胺防腐涂料
1.4.1 聚苯胺防腐涂料的研究進(jìn)展
1.4.2 聚苯胺防腐機(jī)理的研究進(jìn)展
1.5 本課題的研究思路及主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)試劑、設(shè)備及表征測(cè)試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 酸摻雜聚苯胺及其復(fù)合涂層試樣的表征方法
2.3.1 傅里葉變換紅外光譜(FI-IR)表征
2.3.2 拉曼光譜(Raman spectra)表征
2.3.3 固體紫外-可見分光光度計(jì)(UV-vis)表征
2.3.4 X射線粉末衍射(XRD)表征
2.3.5 掃描電鏡(SEM)表征
2.3.6 X射線光電子能譜分析(XPS)表征
2.4 涂層性能測(cè)試方法
2.4.1 硬度測(cè)試
2.4.2 附著力測(cè)試
2.4.3 電化學(xué)測(cè)試
第三章 2-羥基膦�;宜�(HPA)摻雜聚苯胺的制備及其防腐性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 2-羥基膦酰基乙酸摻雜聚苯胺(HPA-PANI)的合成
3.2.2 環(huán)氧清漆中酚醛胺固化劑比例優(yōu)化
3.2.3 HPA-PANI環(huán)氧防腐涂層的制備
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 聚苯胺結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 不同固化劑含量對(duì)環(huán)氧清漆性能的影響
3.3.3 HPA-PANI/環(huán)氧復(fù)合涂層的防腐性能
3.3.4 HPA-PANI納米纖維濃度對(duì)防護(hù)性能涂層的影響
3.3.5 腐蝕表面的組成分析
3.3.6 復(fù)合涂料的防腐機(jī)理分析
3.4 小結(jié)
第四章 自摻雜磺化聚苯胺(SPANI)的制備及其水性復(fù)合涂料防腐性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 自摻雜磺化聚苯胺(SPANI)的制備
4.2.2 SPANI涂層的制備
4.2.3 SPANI/ATO水性分散液的制備
4.2.4 SPANI-ATO復(fù)合涂層的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 自摻雜磺化聚苯胺(SPANI)的化學(xué)結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 自摻雜磺化聚苯胺(SPANI)、ATO粉的表面形貌(SEM)
4.3.3 SPANI涂層的防腐性能評(píng)價(jià)
4.3.4 SPANI/ATO復(fù)合涂層的附著力與硬度
4.3.5 SPANI/ATO復(fù)合涂層的防腐性能評(píng)價(jià)
4.4 總結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]涂料中VOC檢測(cè)方法現(xiàn)狀研究 [J]. 劉肖肖,蔡立鵬,張蓓,梁青,胡鵬舉. 綠色環(huán)保建材. 2019(07)
[2]金屬材料腐蝕與防護(hù)機(jī)理研究述評(píng) [J]. 黃國(guó)亮,薛蔓凌,字映竹. 世界有色金屬. 2018(06)
[3]金屬腐蝕防護(hù)有機(jī)涂層的研究現(xiàn)狀 [J]. 郭璐. 廣東化工. 2017(06)
[4]金屬腐蝕防護(hù)有機(jī)涂料的研究進(jìn)展 [J]. 張國(guó)棟,王生輝. 化工管理. 2016(17)
[5]某船艉軸機(jī)械密封軸面腐蝕原因及修理措施 [J]. 馬青華,郭連兔,楊青松. 中國(guó)修船. 2015(04)
[6]對(duì)甲苯磺酸摻雜聚苯胺材料的導(dǎo)電性能及其機(jī)理研究 [J]. 吳唯,駱巧玲,阮明珠. 中國(guó)塑料. 2014(04)
[7]油氣管道陰極保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀與展望 [J]. 薛致遠(yuǎn),畢武喜,陳振華,張豐,陳洪源. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2014(09)
[8]環(huán)保涂料的研究進(jìn)展 [J]. 紅巖,劉敬肖,趙婷,白麓楠. 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)漢文版). 2014(02)
[9]金屬電化學(xué)腐蝕與防腐淺析 [J]. 趙慧萍,趙文娟,張曉芳. 化學(xué)工程與裝備. 2013(10)
[10]淺談金屬腐蝕危害與防護(hù) [J]. 李雪愛,王文彪. 化工管理. 2013(12)
本文編號(hào):3536934
【文章來(lái)源】: 廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 金屬腐蝕概述
1.1.1 金屬腐蝕與危害及其當(dāng)前形勢(shì)
1.1.2 金屬腐蝕的防護(hù)
1.2 導(dǎo)電聚合物聚苯胺
1.2.1 聚苯胺的簡(jiǎn)介
1.2.2 聚苯胺的合成
1.2.3 聚苯胺的摻雜
1.2.4 聚苯胺的應(yīng)用
1.3 防腐涂料
1.3.1 防腐涂料的成膜物質(zhì)
1.3.2 防腐涂料的固化劑
1.3.3 防腐涂料的顏料
1.4 聚苯胺防腐涂料
1.4.1 聚苯胺防腐涂料的研究進(jìn)展
1.4.2 聚苯胺防腐機(jī)理的研究進(jìn)展
1.5 本課題的研究思路及主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)試劑、設(shè)備及表征測(cè)試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 酸摻雜聚苯胺及其復(fù)合涂層試樣的表征方法
2.3.1 傅里葉變換紅外光譜(FI-IR)表征
2.3.2 拉曼光譜(Raman spectra)表征
2.3.3 固體紫外-可見分光光度計(jì)(UV-vis)表征
2.3.4 X射線粉末衍射(XRD)表征
2.3.5 掃描電鏡(SEM)表征
2.3.6 X射線光電子能譜分析(XPS)表征
2.4 涂層性能測(cè)試方法
2.4.1 硬度測(cè)試
2.4.2 附著力測(cè)試
2.4.3 電化學(xué)測(cè)試
第三章 2-羥基膦�;宜�(HPA)摻雜聚苯胺的制備及其防腐性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 2-羥基膦酰基乙酸摻雜聚苯胺(HPA-PANI)的合成
3.2.2 環(huán)氧清漆中酚醛胺固化劑比例優(yōu)化
3.2.3 HPA-PANI環(huán)氧防腐涂層的制備
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 聚苯胺結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 不同固化劑含量對(duì)環(huán)氧清漆性能的影響
3.3.3 HPA-PANI/環(huán)氧復(fù)合涂層的防腐性能
3.3.4 HPA-PANI納米纖維濃度對(duì)防護(hù)性能涂層的影響
3.3.5 腐蝕表面的組成分析
3.3.6 復(fù)合涂料的防腐機(jī)理分析
3.4 小結(jié)
第四章 自摻雜磺化聚苯胺(SPANI)的制備及其水性復(fù)合涂料防腐性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 自摻雜磺化聚苯胺(SPANI)的制備
4.2.2 SPANI涂層的制備
4.2.3 SPANI/ATO水性分散液的制備
4.2.4 SPANI-ATO復(fù)合涂層的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 自摻雜磺化聚苯胺(SPANI)的化學(xué)結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 自摻雜磺化聚苯胺(SPANI)、ATO粉的表面形貌(SEM)
4.3.3 SPANI涂層的防腐性能評(píng)價(jià)
4.3.4 SPANI/ATO復(fù)合涂層的附著力與硬度
4.3.5 SPANI/ATO復(fù)合涂層的防腐性能評(píng)價(jià)
4.4 總結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]涂料中VOC檢測(cè)方法現(xiàn)狀研究 [J]. 劉肖肖,蔡立鵬,張蓓,梁青,胡鵬舉. 綠色環(huán)保建材. 2019(07)
[2]金屬材料腐蝕與防護(hù)機(jī)理研究述評(píng) [J]. 黃國(guó)亮,薛蔓凌,字映竹. 世界有色金屬. 2018(06)
[3]金屬腐蝕防護(hù)有機(jī)涂層的研究現(xiàn)狀 [J]. 郭璐. 廣東化工. 2017(06)
[4]金屬腐蝕防護(hù)有機(jī)涂料的研究進(jìn)展 [J]. 張國(guó)棟,王生輝. 化工管理. 2016(17)
[5]某船艉軸機(jī)械密封軸面腐蝕原因及修理措施 [J]. 馬青華,郭連兔,楊青松. 中國(guó)修船. 2015(04)
[6]對(duì)甲苯磺酸摻雜聚苯胺材料的導(dǎo)電性能及其機(jī)理研究 [J]. 吳唯,駱巧玲,阮明珠. 中國(guó)塑料. 2014(04)
[7]油氣管道陰極保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀與展望 [J]. 薛致遠(yuǎn),畢武喜,陳振華,張豐,陳洪源. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2014(09)
[8]環(huán)保涂料的研究進(jìn)展 [J]. 紅巖,劉敬肖,趙婷,白麓楠. 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)漢文版). 2014(02)
[9]金屬電化學(xué)腐蝕與防腐淺析 [J]. 趙慧萍,趙文娟,張曉芳. 化學(xué)工程與裝備. 2013(10)
[10]淺談金屬腐蝕危害與防護(hù) [J]. 李雪愛,王文彪. 化工管理. 2013(12)
本文編號(hào):3536934
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