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PVC防腐套管的EP粘结剂的研究

作　者: 王娟
导　师: 高延敏
学　校: 江苏科技大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 环氧胶粘剂改性硅烷偶联剂蛭石 PVC 防腐
分类号: TQ320.724
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

聚氯乙烯是一种重要的耐腐蚀塑料,在管线等化工方面具有广泛的应用。然而其本身耐温性方面较差。如何在保留其耐腐蚀性的同时,扩大其在应用范围是急需解决的问题。本论文的研究的基本设想是:主要通过对在金属与PVC管之间的胶粘剂改性来解决上述问题。为此本论文侧重研究PVC与金属管材间的胶粘剂的粘结性进行研究。本论文采用分子设计的思想,充分考虑工业生产耐温性的要求,利用耐热的芳香胺为固化剂;选用固化促进剂实现室温下固化;选用聚酰胺为增韧剂对环氧树脂进行改性;并采用导热系数小的蛭石为填料,选用硅烷偶联剂KH-550对蛭石进行改性,并通过扫描电镜(SEM)、红外(FT-IR)和接触角测试等对蛭石表面的物理化学性能进行了表征。采用热重(TG)、扫描电镜、红外图谱、交流阻抗以及胶体剪切强度对等性能测试手段研究了粘结性影响因素与机理。同时考察了硅烷偶联剂接枝改性PVC对粘结强度的影响。获得的主要结果如下:1)选用混合芳香二胺类固化剂(DDM:m-PDA=2:3)固化树脂,正丁醇为稀释剂,双酚A为固化促进剂,用量分别占树脂胶体的15%、20%、10%时,胶体的性能达到最佳值。2)通过TG热重分析和胶体剪切强度分析确定聚酰胺的最终用量为10%;对胶粘剂进行电化学阻抗(EIS)技术分析说明胶体的耐蚀性能良好。3)SEM结果显示蛭石表面的性能及其在胶体中的分散性得到了改善。4)通过胶体的胶粘性能和隔热性能测试确定填料的添加量为10%时胶体的隔热性能和粘接性能最好。对添加10%填料的胶体做热重分析,确定其适用温度并分析填料对胶体耐热性能的影响。通过阻抗分析,说明填料的加入可以提高胶体的耐蚀性能。5)采用水和乙醇的混合溶剂水解较水或乙醇单一溶剂水解得到的硅烷膜性能好。经过硅烷偶联剂改性的PVC,粘结性能得到提高。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
Contents  11-14
第1章绪论  14-29
  1.1 选题背景  14
  1.2 隔热保温材料  14-16
    1.2.1 隔热保温材料概述  14-15
    1.2.2 隔热保温材料的应用现状及发展趋势  15-16
  1.3 管道保温技术  16-17
    1.3.1 管道保温的现状  16
    1.3.2 管道保温发展趋势  16-17
  1.4 管道腐蚀防护技术  17-18
    1.4.1 采用缓蚀剂  17
    1.4.2 使用防腐内衬  17
    1.4.3 使用普通碳钢管材  17
    1.4.4 使用耐蚀合金钢管材  17-18
    1.4.5 使用玻璃钢或塑料管材  18
    1.4.6 阴极保护  18
  1.5 聚氯乙烯生产和发展现状  18-20
    1.5.1 聚氯乙烯简介  18-19
    1.5.2 PVC 生产及消费现状  19
    1.5.3 国内外PVC 生产技术进展  19-20
    1.5.4 我国PVC 工业市场前景及发展建议  20
  1.6 胶粘剂的研究现状  20-22
    1.6.1 胶粘剂分类  20-22
    1.6.2 胶粘剂的特点  22
  1.7 环氧树脂胶粘剂  22-28
    1.7.1 环氧树脂胶粘剂的发展  22-23
    1.7.2 环氧树脂胶粘剂的特点  23
    1.7.3 环氧树脂胶粘剂的组成  23-24
    1.7.4 环氧树脂胶粘剂的固化  24-25
    1.7.5 填料在环氧树脂胶粘剂中的应用  25-27
    1.7.6 环氧树脂胶粘剂粘结聚氯乙烯套管的机理  27-28
  1.8 本课题的选题意义及主要研究内容  28-29
第2章环氧树脂粘结 PVC 的增韧改性  29-44
  2.1 引言  29-30
  2.2 实验内容与方法  30-37
    2.2.1 实验试剂与仪器  30-31
    2.2.2 实验原理  31-34
    2.2.3 实验内容  34-37
  2.3 结果与讨论  37-43
    2.3.1 稀释剂种类对胶体力学性能的影响  37-38
    2.3.2 固化剂种类对胶体性能的影响  38-39
    2.3.3 促进剂的种类和用量对胶体固化时间的影响  39-41
    2.3.4 聚酰胺的用量对胶体力学性能和耐热性能的影响  41-42
    2.3.5 胶体的耐湿热老化性  42
    2.3.6 胶体的耐腐蚀性能  42-43
  2.4 本章小结  43-44
第3章蛭石表面接枝改性  44-52
  3.1 前言  44-46
  3.2 实验部分  46-48
    3.2.1 实验药品与仪器  46
    3.2.2 实验方法  46-47
    3.2.3 改性蛭石的表征  47-48
  3.3 结果分析  48-51
    3.3.1 填料的红外分析  48-49
    3.3.2 填料的沉降试验分析  49
    3.3.3 填料的扫描电镜分析  49-50
    3.3.4 润湿性分析评价改性效果  50-51
  3.4 本章小结  51-52
第4章改性填料对环氧胶粘剂粘结PVC 性能的影响  52-61
  4.1 前言  52
  4.2 实验方法及设备  52-55
    4.2.1 实验药品及仪器  52
    4.2.2 试样制备  52-53
    4.2.3 测试与表征  53-55
  4.3 结果与讨论  55-60
    4.3.1 填料在胶体中的分散性  55
    4.3.2 改性填料对胶体的剪切强度影响  55-56
    4.3.3 胶体的增韧改性  56-57
    4.3.4 改性填料对胶体隔热性能的影响  57-58
    4.3.5 改性填料对胶体耐热性能的影响  58-59
    4.3.6 改性填料对胶粘涂层耐腐蚀性能的影响  59-60
  4.4 本章小结  60-61
第5章 PVC 基材表面处理对粘结性能的影响  61-66
  5.1 前言  61
  5.2 实验部分  61-63
    5.2.1 实验药品及仪器  61-62
    5.2.2 试样制备  62
    5.2.3 实验机理  62-63
    5.2.4 测试与表征  63
  5.3 结果与讨论  63-65
    5.3.1 水解溶剂和水解时间对膜粘结强度的影响  63-64
    5.3.2 溶液浓度对膜粘结强度的影响  64
    5.3.3 老化温度对膜粘结强度的影响  64
    5.3.4 PVC 表面处理对膜形貌的影响  64-65
    5.3.5 PVC 表面处理对环氧胶粘剂粘结强度的影响  65
  5.4 本章小结  65-66
结论  66-67
参考文献  67-71
攻读学位期间发表的学术论文  71-72
致谢  72

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