增强增韧型本征自修复材料用于智能防腐涂层

发布时间：2022-11-05 00:51

　　本文通过向聚脲基体中植入大量超分子氢键,合成了一种具有室温本征自修复功能的弹性体材料;针对该材料机械强度较低的缺点,选用低成本、应用广泛的g-C₃N₄填料对其进行改性,制备出具有高强度和高韧性的室温本征自修复复合材料（PUU-g-C₃N₄NS）;在此基础上,将制备的PUU-g-C₃N₄ NS用于设计制备本征自修复智能防腐涂层。本文的研究主要分为三个部分:首先,以三聚氰胺为原料通过高温煅烧制备g-C₃N₄,采用液相剥离法制备g-C₃N₄纳米片g-C₃N₄ NSs。然后,以甲苯基-2,4-二异氰酸酯封端的聚丙二醇、己二酸二酰肼和g-C₃N₄ NSs为原料制备兼具高强度和韧性的室温本征自修复PUU-g-C₃N₄ NS复合材料。利用红外光谱、扫描电... 

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 自修复材料中的超分子化学
        1.1.1 基于π-π堆叠自修复
        1.1.2 基于金属配位作用自修复
        1.1.3 基于氢键作用自修复
    1.2 g-C_3N_4 的改性
        1.2.1 液相剥离法制备g-C_3N_4 纳米片
        1.2.2 非模板法制备g-C_3N_4 纳米棒
    1.3 自修复材料的防腐蚀涂层的应用
    1.4 本论文主要研究内容
2.氮化碳纳米片(g-C_3N_4 NSs)的制备和表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器及表征方法
    2.3 g-C_3N_4 纳米片(g-C_3N_4 NSs)的制备
        2.3.1 块状g-C_3N_4 的制备
        2.3.2 g-C_3N_4 纳米片(g-C_3N_4 NSs)的制备
    2.4 g-C_3N_4 纳米片(g-C_3N_4 NSs)的表征
        2.4.1 g-C_3N_4 NSs的分散性分析
        2.4.2 g-C_3N_4 NSs的 TEM、SEM分析
        2.4.3 g-C_3N_4 NSs原子力显微镜(AFM)分析
        2.4.4 g-C_3N_4 NSs X射线衍射(XRD)分析
        2.4.5 g-C_3N_4 NSs红外光谱(FT-IR)分析
        2.4.6 g-C_3N_4 NSs X射线光电子能谱(XPS)分析
    2.5 本章小结
3.增强增韧型自修复复合材料的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验试剂及表征方法
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器及表征方法
    3.3 实验部分
        3.3.1 自修复材料PUU的制备
        3.3.2 自修复复合材料(PUU-g-C_3N_4 NS)的制备
    3.4 自修复PUU材料及其复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的表征
        3.4.1 自修复PUU材料及其复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的溶胀性能研究
        3.4.2 自修复复合材料PUU-g-C_3N_4 NS中 g-C_3N_4 NSs分散性分析
        3.4.3 自修复PUU材料及其复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的红外光谱分析
        3.4.4 自修复PUU材料及其复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的蠕变恢复试验
        3.4.5 自修复PUU材料及其复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的热重量分析
        3.4.6 自修复PUU材料及其复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的量热分析
    3.5 自修复复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的增强性能研究
        3.5.1 自修复PUU材料及其复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的力学性能研究
        3.5.2 自修复PUU材料及其复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的模量分析
    3.6 自修复复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的增韧性能研究
        3.6.1 自修复PUU材料及其复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的循环拉伸试验
        3.6.2 自修复PUU材料及其复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的应力松弛实验
        3.6.3 自修复复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的增韧机理
    3.7 PUU材料及其复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的自修复性能研究
        3.7.1 自修复PUU材料的变温红外分析
        3.7.2 自修复PUU材料的动态流变学分析
        3.7.3 自修复PUU材料及其复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的自修复性能研究
        3.7.4 自修复复合材料PUU-g-C_3N_4 NS的自修复机理研究
    3.8 本章小结
4.自修复材料防腐蚀性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验试剂及表征方法
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器及表征方法
    4.3 实验部分
        4.3.1 自修复防腐蚀涂层PUU AC、PUU-g-C_3N_4 NSs AC的制备
    4.4 自修复防腐蚀涂层PUU-g-C_3N_4 NSs AC的基础涂层性能研究
    4.5 自修复防腐蚀涂层PUU-g-C_3N_4 NSs AC的防腐蚀性能研究
        4.5.1 自修复防腐蚀涂层PUU-g-C_3N_4 NSs AC电化学阻抗谱(EIS)测试
        4.5.2 自修复防腐蚀涂层PUU-g-C_3N_4 NSs AC等效电路模型
        4.5.3 自修复防腐蚀涂层PUU-g-C_3N_4 NSs AC Tafel曲线测试
        4.5.4 自修复防腐蚀涂层PUU-g-C_3N_4 NSs AC的防腐蚀机理
    4.6 自修复防腐蚀涂层PUU-g-C_3N_4 NSs AC自修复能力研究
        4.6.1 自修复防腐蚀涂层PUU-g-C_3N_4 NSs AC3D激光显微镜表征
        4.6.2 自修复防腐蚀涂层PUU-g-C_3N_4 NSs AC开尔文探针(SKP)表征
    4.7 本章小结
5.全文总结
致谢
参考文献
附录



本文编号：3701615