学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

绢云母改性及其对环氧涂料防腐性能的影响

作　者: 王晓艳
导　师: 高延敏
学　校: 江苏科技大学
专　业: 材料学
关键词: 绢云母改性硅烷偶联剂沉淀包覆防腐
分类号: TQ630.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 93次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

环氧涂料一直以来是应用最广泛的防腐涂料,然而随着工业化的提高,环境逐渐恶化,这就对涂料的防腐性能提出更高的要求。在环氧树脂涂料中加入片状绢云母不失为一种有效的方法,一方面绢云母的加入可以阻止水和氧气等小分子的扩散;另一方面也可以有效地阻隔化学药品的侵蚀,起到良好的保护作用。然而,绢云母为无机硅酸盐矿物,具有亲水疏油、容易团聚、难以在有机涂料中润湿和分散等缺点。为此,本文展开对片状绢云母表面改性的研究,并进一步考察了改性绢云母对环氧涂料防腐性能的影响。本文研究了偶联剂接枝、有机-无机复合包覆和两种偶联剂共同接枝三种改性方法对片状绢云母表面改性的效果,并用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、傅立叶红外光谱分析(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、接触角测试等分析表征手段对改性绢云母表面的物理化学性能进行了表征,结果显示绢云母表面的性能得到了改善。进而采用电化学阻抗(EIS)技术和极化测试研究了改性绢云母对涂层耐腐蚀性能的影响。得出的主要结果如下:1)利用SEM、FT-IR、接触角、电子显微镜等测试手段分别对三种硅烷偶联剂KH-550、KH-560和KH-570改性绢云母的表面形貌、接枝效果、亲油性等性能进行了表征,得出三种偶联剂均对片状绢云母表面进行了接枝改性,综合考虑KH-550改性效果最佳,KH-570次之,KH-560较差,改性剂的最佳用量为6%。2)采用XRD对硝酸铬沉淀包覆绢云母测试分析,结果得出绢云母表面均匀的包覆上了一层Cr2O3,EDS测试结果显示当硝酸铬的用量为绢云母的60wt%时,包覆效果最佳,接触角测试表明偶联剂KH-550再次改性后的绢云母疏水亲油性比单独包覆Cr2O3的绢云母有了很大提高。3)采用两种偶联剂KH-550和KH-570对绢云母进行了复合改性,FT-IR、SEM及其接触角测试表明改性后绢云母表面成功地接枝上了偶联剂,并且改性后的亲油性得到了很大的提高,改性时偶联剂最佳用量比为:KH-550/KH-570 = 5:1。通过正交试验得出最佳改性条件为:改性温度为70℃,PH为9,改性时间为2h。4)极化曲线测试发现,加入偶联剂KH-550和Cr2O3复合包覆绢云母的涂层与添加单独用KH-550改性绢云母的涂层相比,腐蚀电位明显提高,自腐蚀电流大大减小,说明该涂层使腐蚀速度减小,有较好的保护作用。5)运用交流阻抗技术(EIS)对添加改性前后填料涂层的耐腐蚀性进行测试的结果显示:加入改性后绢云母的涂层浸泡初期的电阻超过108?,要比添加未改性绢云母的涂层电阻要高1个数量级,比清漆高3-4个数量级。对比添加不同方法改性绢云母的涂层阻抗值得出:添加两种偶联剂复合改性绢云母的涂层阻抗达(6.60×108Ω)>添加有机-无机复合改性绢云母的涂层阻抗(3.25×108Ω)>单一偶联剂改性绢云母的涂层阻抗(1.75×108Ω)。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-13
第1章绪论  13-23
  1.1 选题背景  13-14
  1.2 云母的应用现状  14-17
    1.2.1 片状云母的应用  14-15
    1.2.2 碎云母的应用  15
    1.2.3 绢云母的研究现状  15-17
  1.3 无机填料表面改性方法及绢云母改性研究进展  17-22
    1.3.1 无机填料表面改性的方法  17-19
    1.3.2 绢云母改性研究进展  19-22
  1.4 选题意义及主要内容  22-23
    1.4.1 选题意义  22
    1.4.2 主要研究内容  22-23
第2章实验方法及表征分析手段  23-29
  2.1 实验原料与仪器  23-24
  2.2 分析表征方法及测试手段  24-29
    2.2.1 分析表征方法  24-25
    2.2.2 测试手段  25-26
    2.2.3 涂膜性能的测试  26-29
第3章偶联剂改性绢云母及其对环氧涂料性能的影响  29-52
  3.1 前言  29
  3.2 实验原理及方法  29-33
    3.2.1 原料简介  29-31
    3.2.2 硅烷偶联剂对绢云母的改性机理  31-32
    3.2.3 实验过程  32-33
  3.3 结果与讨论  33-50
    3.3.1 水解条件对偶联作用的影响  33
    3.3.2 改性绢云母的接枝效果分析  33-36
    3.3.3 改性前后绢云母的分散性研究  36-37
    3.3.4 改性前后绢云母的表面形貌  37-39
    3.3.5 沉降体积实验评价改性效果  39
    3.3.6 润湿性分析评价改性效果  39-42
    3.3.7 改性填料对防腐涂料性能的影响  42-50
    3.3.8 改性填料对涂料其它性能的影响  50
  3.4 本章小结  50-52
第4章有机-无机复合改性绢云母及其对涂料防腐性能的影响  52-65
  4.1 前言  52
  4.2 实验原理及方法  52-54
    4.2.1 铬酸盐沉淀包覆原理  52-53
    4.2.2 实验过程  53-54
  4.3 结果与讨论  54-64
    4.3.1 沉淀包覆改性绢云母的表面形貌  54-55
    4.3.2 沉淀包覆改性绢云母的表面成分分析  55-58
    4.3.3 XRD 分析改性绢云母的组成  58-59
    4.3.4 沉淀包覆改性绢云母的耐热性研究  59
    4.3.5 沉淀包覆改性绢云母的润湿性分析  59-60
    4.3.6 复合改性后KH-550/Cr_2O_3/绢云母的性能  60-61
    4.3.7 有机-无机复合改性绢云母对涂料防腐性能的影响  61-63
    4.3.8 填料对涂层的电化学动力学的影响  63-64
  4.4 本章小结  64-65
第5章偶联剂复合改性绢云母及其对涂料性能的影响  65-77
  5.1 前言  65
  5.2 实验方法  65-66
    5.2.1 实验过程  65-66
    5.2.2 偶联剂KH-550 和KH-570 复合包覆绢云母  66
    5.2.3 改性绢云母涂料的配制  66
  5.3 结果与讨论  66-75
    5.3.1 复合改性绢云母的表面接枝效果  66-67
    5.3.2 复合改性绢云母的表面形貌  67-68
    5.3.3 复合改性绢云母的润湿性研究  68-69
    5.3.4 各因素对绢云母改性效果的影响  69-71
    5.3.5 填料的添加对涂料耐热性的影响  71-72
    5.3.6 改性填料对涂料常规性能的影响  72
    5.3.7 改性绢云母对涂料防腐性能的影响  72-74
    5.3.8 不同涂层拟合等效电路所得的电阻分析  74
    5.3.9 腐蚀介质在不同涂层中的扩散趋势  74-75
  5.4 本章小结  75-77
结论  77-78
参考文献  78-83
攻读硕士期间发表的学术论文  83-84
致谢  84-85
详细摘要  85-89

绢云母改性及其对环氧涂料防腐性能的影响

内容摘要

全文目录

相似论文