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稀土改性环氧片锌涂料耐硫酸盐还原菌性能研究

作　者: 刘勇
导　师: 傅宇东
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 材料学
关键词: 腐蚀 涂料 稀土 硫酸盐还原菌 片状锌粉
分类号: TQ630.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本课题以片状锌粉为主要填料,以E-44环氧树脂和651聚酰胺固化剂为成膜物质,制备了环氧富锌涂料,并添加氯化稀土对涂料进行改性。利用抗硫酸盐还原菌实验、电化学阻抗谱、扫描电镜、X射线衍射、能谱、划格法等测试了不同稀土元素和不同锌粉涂料的抗菌性能、防腐性能、组织形态和机械性能。结果显示,氯化镧、氯化镱对硫酸盐还原菌具有很好的抗菌作用,抗菌效果随稀土浓度增大而增强,氯化镱抗菌效果最好；氧化镧、氧化镱对硫酸盐还原菌无抗菌作用；片状锌粉含量在25%(涂料固含量为67%,不挥发分金属锌含量为37%)时,涂料机械性能、防腐性能最好；环氧片锌涂料与市购环氧富锌涂料相比性能更好,但二者抗硫酸盐还原菌能力不佳；添加氯化镧、氯化镱改性后的环氧片锌涂料具有更好的防腐性能和抗硫酸盐还原菌能力,添加氯化镱的涂料性能最好。分析表明,稀土离子对硫酸盐还原菌具有抗菌作用；分布于涂层表面的稀土离子能有效抑制硫酸盐还原菌的生长繁殖；稀土离子与硫酸盐还原菌代谢产物反应生成硫化物沉淀,提高了涂层的屏蔽作用,同时降低了锌粉的消耗。改性后的环氧片锌涂料可以作为车间底漆和防锈漆使用,也可作为抗硫酸盐还原菌防腐涂料单独使用。

全文目录


摘要  5-6ABSTRACT  6-11第1章 绪论  11-25  1.1 研究背景  11  1.2 船体钢的腐蚀与防护  11-15    1.2.1 船体钢腐蚀概述  12    1.2.2 微生物腐蚀  12-14    1.2.3 船体钢的腐蚀防护  14-15  1.3 船舶涂料的研究进展  15-20    1.3.1 船舶涂料的防护机理  15    1.3.2 船舶涂料的研究现状  15-16    1.3.3 底漆研究现状  16-18    1.3.4 环氧富锌底漆  18    1.3.5 环氧片锌涂料  18-19    1.3.6 防腐涂层的失效机制  19    1.3.7 防腐抗菌涂料  19-20    1.3.8 我国船舶涂料行业发展情况  20  1.4 金属离子的抗菌机理  20-21  1.5 稀土的应用  21-23    1.5.1 稀土的特殊结构和性能  21-22    1.5.2 稀土在涂料中的应用现状  22-23  1.6 涂料性能检测方法  23-24    1.6.1 涂料性能检测标准  23    1.6.2 电化学阻抗谱  23-24    1.6.3 材料现代分析测试技术  24  1.7 目的及意义  24  1.8 主要研究内容  24-25第2章 实验部分  25-37  2.1 实验材料和仪器设备  25-27    2.1.1 实验材料  25-26    2.1.2 仪器和设备  26-27  2.2 氯化稀土的抗菌实验  27-30    2.2.1 氯化稀土的制备  27-28    2.2.2 SRB的活化培养  28-29    2.2.3 氯化稀土的抗菌实验  29-30  2.3 环氧片锌涂料的制备  30-31    2.3.1 涂料的配方设计  30    2.3.2 涂料的制备  30-31    2.3.3 涂层的制备  31  2.4 稀土改性环氧片锌涂料的制备  31-32  2.5 涂料的性能测试  32-36    2.5.1 常规性能测试  32-33    2.5.2 防腐性能测试  33-34    2.5.3 SRB菌液长期浸泡测试  34    2.5.4 电化学测试  34-36  2.6 实验原料和腐蚀产物的分析  36  2.7 本章小结  36-37第3章 稀土抗菌效果研究  37-47  3.1 SRB的生长规律分析  37-39    3.1.1 SRB的细胞结构  37    3.1.2 SRB的生长曲线  37-38    3.1.3 SRB的生长影响因素  38-39  3.2 氯化稀土抗菌实验结果  39-41    3.2.1 最小抑菌浓度(MIC)  39-41    3.2.2 最小杀菌浓度(MBC)  41  3.3 稀土/菌液体系沉淀物分析  41-43  3.4 氧化稀土抗菌实验结果  43-44  3.5 稀土抗菌机理  44-45    3.5.1 抗菌机理  44-45    3.5.2 抗菌效果差异分析  45  3.6 本章小结  45-47第4章 环氧片锌涂料的测试与表征  47-65  4.1 主要实验材料  47-48    4.1.1 片状锌粉  47    4.1.2 环氧树脂和固化剂  47-48    4.1.3 基体材料  48  4.2 涂料性能测试  48-53    4.2.1 测试结果  48-51    4.2.2 涂料性能与锌粉含量的关系  51-52    4.2.3 涂料的最佳配方  52-53  4.3 SRB菌液浸泡测试  53-55    4.3.1 SRB菌液特征  53    4.3.2 结果分析  53-55  4.4 电化学测试  55-60    4.4.1 腐蚀电位  55-56    4.4.2 电化学阻抗谱  56-59    4.4.3 结果分析  59-60  4.5 表面形貌和腐蚀产物分析  60-62    4.5.1 表面形貌分析  60-61    4.5.2 腐蚀产物分析  61-62  4.6 环氧片锌涂料防腐机理分析  62-64    4.6.1 涂料性能比较  62    4.6.2 环氧片锌涂料耐腐蚀机制  62-63    4.6.4 涂料的失效分析  63-64  4.7 本章小结  64-65第5章 稀土改性环氧片锌涂料的性能研究  65-77  5.1 环氧片锌涂料的改性  65    5.1.1 改性的可行性  65    5.1.2 改性方法  65  5.2 改性后涂料的性能测试  65-66    5.2.1 测试结果  65-66    5.2.2 结果分析  66  5.3 涂层的SRB菌液浸泡实验  66-68    5.3.1 涂层抗菌性能评价方法  66-67    5.3.2 结果分析  67-68  5.4 电化学阻抗谱研究  68-71    5.4.1 电化学阻抗谱测试  68-71    5.4.2 结果分析  71  5.5 表面形貌和腐蚀产物分析  71-74    5.5.1 表面形貌分析  71-72    5.5.2 腐蚀产物分析  72-74  5.6 稀土作用机理分析  74-75  5.7 本章小结  75-77结论  77-78参考文献  78-86攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  86-87致谢  87

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 涂料工业 > 一般性问题 > 基础理论
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