發(fā)布時(shí)間：2023-06-03 10:26

　　近年來,金屬腐蝕現(xiàn)象日益嚴(yán)重,聚苯胺(PANI)由于眾多優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于防腐涂料中。然而由于PANI分子鏈剛性強(qiáng),使得其溶解性和可加工性存在缺陷。氧化石墨烯(GO)表面含有眾多的含氧官能團(tuán),使得聚合物分子鏈吸附到GO表面后,所得復(fù)合材料在水中的分散性得到提高。因此,將PANI與GO制備成形成復(fù)合材料成為改善聚苯胺溶解性與可加工性的有效方法之一。本文采用陽離子型表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和雙子表面活性劑(GS)對GO進(jìn)行改性,制得系列改性GO,并以改性GO和苯胺(An)為原料,過硫酸銨(APS)為引發(fā)劑,制得了CTAB改性氧化石墨烯/聚苯胺(CTGO/PANI)復(fù)合材料和GS改性氧化石墨烯/聚苯胺(GSGO/PANI)復(fù)合材料,最后以CTGO/PANI和GSGO/PANI復(fù)合材料為填料,以水性醇酸樹脂(WAR)為基體制得環(huán)保型復(fù)合防腐涂料。具體研究內(nèi)容如下:(1)采用Hummers法制備GO,并以CTAB和GS為改性劑對GO進(jìn)行改性,采用Hummers法制備了改性GO。采用紅外光譜儀(FTIR)和X射線衍射儀(XRD)對改性GO的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。結(jié)果表明,CTAB和GS成...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 石墨烯概述
        1.2.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 石墨烯的性質(zhì)
        1.2.3 石墨烯的制備方法
    1.3 氧化石墨烯概述
        1.3.1 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)和特征
        1.3.2 氧化石墨烯的制備方法
        1.3.3 氧化石墨烯的功能化改性
    1.4 聚苯胺概述
        1.4.1 聚苯胺的結(jié)構(gòu)
        1.4.2 聚苯胺的合成方法
    1.5 氧化石墨烯/聚合物復(fù)合材料
        1.5.1 氧化石墨烯/聚合物復(fù)合材料概述及制備方法
        1.5.2 氧化石墨烯/聚合物復(fù)合材料在防腐涂料中的研究進(jìn)展
    1.6 論文的選題意義及研究內(nèi)容
        1.6.1 選題意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
2 氧化石墨烯的改性及表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 主要原料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 雙子表面活性劑的制備
        2.2.4 氧化石墨烯的制備
        2.2.5 十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)改性氧化石墨烯的制備
        2.2.6 雙子表面活性劑(GS)改性氧化石墨烯的制備
    2.3 測試儀器與結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 紅外光譜(FTIR)測試
        2.3.2 X射線衍射(XRD)測試
        2.3.3 拉曼光譜(Laman)分析
        2.3.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
        2.3.5 場發(fā)射掃描電鏡(SEM)分析
        2.3.6 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.3.7 原子力顯微鏡(AFM)分析
        2.3.8 熱重分析
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 改性氧化石墨烯的紅外譜圖分析
        2.4.2 改性氧化石墨烯的X射線衍射分析
        2.4.3 改性氧化石墨烯的拉曼光譜分析
        2.4.4 改性氧化石墨烯的X光電子衍射分析
        2.4.5 不同比例GO/CTAB與GO的掃描電鏡圖
        2.4.6 不同比例GO/GS與GO的掃描電鏡圖
        2.4.7 改性氧化石墨烯的透射電鏡圖分析
        2.4.8 改性氧化石墨烯的原子力顯微鏡分析
        2.4.9 改性氧化石墨烯的熱重分析
    2.5 小結(jié)
3 改性氧化石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料的制備及性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 主要原料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 聚苯胺(PANI)的制備
        3.2.4 CTAB改性氧化石墨烯/聚苯胺(CTGO/PANI)復(fù)合材料的制備
        3.2.5 GS改性氧化石墨烯/聚苯胺(GSGO/PANI)復(fù)合材料的制備
    3.3 測試儀器與結(jié)構(gòu)表征
        3.3.1 紅外光譜(FTIR)測試
        3.3.2 X射線衍射(XRD)測試
        3.3.3 紫外光譜圖(UV-Vis)分析
        3.3.4 場發(fā)射掃描電鏡(SEM)分析
        3.3.5 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        3.3.6 復(fù)合材料分散穩(wěn)定性的分析
        3.3.7 熱重分析
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 不同比例聚苯胺的紅外光譜分析
        3.4.2 不同比例聚苯胺的掃描電鏡圖
        3.4.3 反應(yīng)時(shí)間對聚苯胺形貌的影響
        3.4.4 不同比例聚苯胺對分散液穩(wěn)定性的影響
        3.4.5 反應(yīng)時(shí)間對聚苯胺分散液穩(wěn)定性的影響
        3.4.6 聚苯胺復(fù)合材料的紅外譜圖分析
        3.4.7 聚苯胺復(fù)合材料的X射線衍射圖分析
        3.4.8 聚苯胺復(fù)合材料的紫外可見光譜圖分析
        3.4.9 CTGO/PANI復(fù)合材料的掃描電鏡圖分析
        3.4.10 GSGO/PANI復(fù)合材料的掃描電鏡圖分析
        3.4.11 聚苯胺復(fù)合材料的透射電鏡圖分析
        3.4.12 聚苯胺復(fù)合材料的熱重分析
        3.4.13 不同比例復(fù)合材料的水分散穩(wěn)定性分析
        3.4.14 聚苯胺復(fù)合材料靜置不同時(shí)間的分散液圖片
    3.5 小結(jié)
4 改性氧化石墨烯/聚苯胺/水性醇酸樹脂涂料的防腐性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 主要原料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 水性醇酸樹脂(WAR)的制備
        4.2.4 CTAB改性氧化石墨烯/聚苯胺/水性醇酸樹脂復(fù)合乳液的制備
        4.2.5 GS改性氧化石墨烯/聚苯胺/水性醇酸樹脂復(fù)合乳液的制備
        4.2.6 膠膜的制備
        4.2.7 涂層的制備
    4.3 測試儀器與表征
        4.3.1 涂層附著力測試
        4.3.2 涂層硬度測試
        4.3.3 膠膜的耐水性測試
        4.3.4 涂層的耐鹽霧測試
        4.3.5 膠膜的掃描電鏡測試
        4.3.6 涂層的電化學(xué)性能測試
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 涂層的力學(xué)性能分析
        4.4.2 膠膜的耐水性分析
        4.4.3 膠膜的掃描電鏡分析
        4.4.4 涂層的耐鹽霧性分析
        4.4.5 CTGO/PANI/WAR涂層的電化學(xué)性能分析
        4.4.6 CTGO/PANI/WAR-2涂層隨腐蝕時(shí)間變化的電化學(xué)分析
        4.4.7 GSGO/PANI/WAR涂層的電化學(xué)性能分析
        4.4.8 GSGO/PANI/WAR-2涂層隨腐蝕時(shí)間變化的電化學(xué)分析
    4.5 防腐機(jī)理探討
    4.6 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
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本文編號：3829160