学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

聚合物/氢化钛制备纳米鳞片与复合涂膜防腐性能研究

作　者: 李伟
导　师: 张巨生
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 改性高能球磨钛纳米鳞片防腐涂膜
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 48次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

由于耐腐蚀性纳米粒子的加入使得涂料具有优异的防腐性能,添加纳米粒子制备重防腐涂膜成为当今涂料行业的热点课题。但纳米粒子的制备技术及其在涂料中的均匀分散问题严重制约着纳米涂料发展。本文采用高能球磨法制备了聚合物改性钛纳米鳞片,对聚合物改性钛纳米鳞片进行表征,确定了制备工艺,探讨了聚合物改性纳米鳞片制备机理;还将聚合物改性钛纳米鳞片分散到涂料中制得了复合防腐涂膜,确定了聚合物改性钛纳米鳞片在涂料中的添加量,讨论了聚合物改性钛纳米鳞片提高涂膜物理性能和耐腐蚀性能机理。通过单因素和优化实验相结合的方法,确定了高能球磨法介质:选用二甲苯、丙酮和丁醇复合溶剂,其复合配比为2:1:1;环氧树脂、包覆剂的添加量分别为:8g和8g;优化工艺为:球磨时间3h,球磨转数380 r·min-1,球料比3:1。采用IR、SEM、TEM和TG-DTA等手段对聚合物改性钛纳米鳞片表征,结果表明:钛纳米鳞片表面被聚合物包覆;片径分布在50nm左右,片厚为10nm以下,在二维方向上达到了纳米级,并且样品分散均匀;纳米鳞片中钛纳米与聚合物及包覆剂形成双层包覆结构:包覆剂与聚合物以物理吸附方式结合,聚合物与钛纳米鳞片以化学吸附方式结合,能够有效防止团聚现象发生。采用E-20树脂作为成膜物,添加制备的聚合物改性钛纳米鳞片及其它助剂,制得复合防腐涂膜,并对涂膜进行防腐性能测试。结果表明:当聚合物改性钛纳米鳞片在涂料中添加量为8%时,涂膜的物理性能和耐腐蚀性能均达到最佳。添加聚合物改性钛纳米鳞片提高涂膜物理性能和耐腐蚀性能的原因是:聚合物改性钛纳米鳞片能够均匀分散在涂料基体的微孔内,提高了涂层的耐冲击性能,有效的填充了涂层中的“微孔”,阻止了腐蚀液与金属基体接触。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-18
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  7-8
  1.2 纳米材料科技及研究进展  8-14
    1.2.1 纳米材料特性  8-9
    1.2.2 纳米材料的制备方法  9-11
    1.2.3 行星式球磨机用于纳米材料的制备  11-13
    1.2.4 纳米材料的研究现状  13-14
  1.3 纳米复合涂料的应用及研究进展  14-17
    1.3.1 纳米复合涂料的应用类型  15-16
    1.3.2 纳米复合涂料研究现状  16-17
  1.4 主要研究内容  17-18
第2章实验材料与方法  18-24
  2.1 主要试剂和实验仪器  18-19
    2.1.1 主要试剂  18
    2.1.2 实验仪器  18-19
  2.2 聚合物改性钛纳米鳞片的制备和表征  19-21
    2.2.1 聚合物改性钛纳米鳞片制备工艺  19-20
    2.2.2 聚合物改性钛纳米鳞片制备影响因素  20-21
    2.2.3 聚合物改性钛纳米鳞片的表征方法  21
  2.3 复合防腐涂膜的制备工艺  21-22
  2.4 复合防腐涂膜的表征  22-24
    2.4.1 复合涂膜物理性能表征  22-23
    2.4.2 复合涂膜防腐性能表征  23-24
第3章聚合物改性钛纳米鳞片的制备与表征  24-37
  3.1 球磨参数的单因素优选  24-29
    3.1.1 溶剂  24-25
    3.1.2 聚合物  25
    3.1.3 包覆剂  25-26
    3.1.4 球磨转速  26-27
    3.1.5 球料比  27-28
    3.1.6 球磨时间  28
    3.1.7 优化实验  28-29
  3.2 聚合物改性钛纳米鳞片的表征  29-33
    3.2.1 IR 表征  29-30
    3.2.2 SEM 表征  30-31
    3.2.3 TEM 表征  31-32
    3.2.4 TG-DTA 表征  32-33
  3.3 聚合物改性钛纳米鳞片制备机理的探究  33-35
  3.4 聚合物改性钛纳米鳞片的结构分析  35
  3.5 本章小结  35-37
第4章复合防腐涂膜的制备和性能研究  37-50
  4.1 复合防腐涂膜配方设计  37-40
    4.1.1 树脂的选择  37
    4.1.2 乳化剂的选择  37-38
    4.1.3 固化剂的选择  38
    4.1.4 其他成膜助剂的选择  38-39
    4.1.5 复合涂膜方案的确定  39-40
  4.2 复合防腐涂膜性能表征  40-46
    4.2.1 复合涂膜SEM 表征  40-41
    4.2.2 复合涂膜物理性能  41-42
    4.2.3 复合涂膜防腐性能  42-46
  4.3 聚合物改性钛纳米鳞片对涂膜的作用机制分析  46-49
    4.3.1 聚合物改性钛纳米鳞片对涂膜物理性能作用机制  47-48
    4.3.2 聚合物改性钛纳米鳞片对涂膜防腐性能的作用机制  48-49
  4.4 本章小结  49-50
结论  50-51
参考文献  51-55
致谢  55

聚合物/氢化钛制备纳米鳞片与复合涂膜防腐性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文