聚苯胺纳米自修复涂层的制备及防腐机理研究

发布时间：2024-03-24 03:28

　　涂层技术是金属腐蚀防护方法中最经济实用、最有效的一种手段。传统的涂层是将单一的防锈颜料与树脂共混而制得,但其对金属的防护作用单一。而缓蚀剂和防锈颜料复合可获得比单一防锈颜料更优的防腐效果,有效延长涂层的服役时间。聚苯胺由于其独特的防腐性能以及掺杂可逆性,其在防腐应用领域中受到了人们的广泛关注。本文在制得的聚苯胺纳米纤维和石墨烯/聚苯胺基础上,通过物理吸附在它们表面吸附缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)。通过扫描电镜、透射电镜、热失重分析以及红外光谱分析对其结构和形貌进行表征;通过开路电位、电化学阻抗以及扫描振动电极技术研究聚苯胺纳米纤维掺杂BTA以及石墨烯/聚苯胺掺杂BTA在环氧涂层中腐蚀抑制机理。采用化学氧化法得到具有良好分散性的植酸掺杂的聚苯胺纳米纤维,在其表面吸附缓蚀剂BTA制得具有优异腐蚀抑制功能的防锈颜料。纳米聚苯胺纤维对BTA的负载率可达10.3%。电化学阻抗以及扫描振动电极技术研究结果表明环氧涂层中添加质量比为2%的BTA掺杂聚苯胺纳米纤维具有优异的耐腐蚀性和一定程度的自修复功能。BTA掺杂聚苯胺纳米纤维可将BTA的缓蚀作用和聚苯胺的钝化作用有机结合起来,从而赋予涂层优异的耐腐性...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚苯胺
        1.2.1 聚苯胺结构
        1.2.2 聚苯胺性质
        1.2.3 聚苯胺的防腐机理
        1.2.4 聚苯胺的合成方法
        1.2.5 聚苯胺与不同酸掺杂
        1.2.6 聚苯胺与不同颜料复合
    1.3 石墨烯
        1.3.1 石墨烯发现与结构
        1.3.2 石墨烯性质
        1.3.3 石墨烯的制备方法
        1.3.4 石墨烯复合填料的防腐研究进展
    1.4 石墨烯/聚苯胺
        1.4.1 石墨烯/聚苯胺制备
        1.4.2 石墨烯/聚苯胺耐腐蚀性能研究进展
    1.5 苯并三氮唑(BTA)缓蚀剂
        1.5.1 BTA概述
        1.5.2 BTA的缓蚀机理
    1.6 本文研究内容与意义
第二章 聚苯胺纳米纤维负载缓蚀剂的防腐机理研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 负载缓蚀剂的聚苯胺纳米纤维的制备
        2.2.3 负载缓蚀剂的环氧涂层的制备
    2.3 实验表征方法
        2.3.1 聚苯胺纳米纤维的结构表征
        2.3.2 电化学测量方法
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 聚苯胺纳米纤维形貌
        2.4.2 环氧涂层的截面与表面形貌
        2.4.3 红外分析
        2.4.5 热失重分析
        2.4.6 涂层的力学性能
        2.4.7 开路电位分析(OCP)
        2.4.8 电化学阻抗谱分析(EIS)
        2.4.9 扫描振动电极技术分析(SVET)
        2.4.10 抑制机理
    2.5 本章小结
第三章 负载缓蚀剂的石墨烯/聚苯胺的防腐机理研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 负载缓蚀剂的石墨烯/PANI的制备
        3.2.3 负载缓蚀剂的环氧涂层的制备
        3.2.4 BTA分子的释放
        3.2.5 盐雾和附着力测试
    3.3 实验表征方法
        3.3.1 石墨烯/聚苯胺结构表征
        3.3.2 电化学测量方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 石墨烯/聚苯胺形貌
        3.4.2 红外分析
        3.4.3 热失重分析
        3.4.4 BTA的释放速率以及对碳钢的缓蚀作用效果
        3.4.5 开路电位分析(OCP)
        3.4.6 电化学阻抗谱分析(EIS)
        3.4.7 扫描振动电机技术分析(SVET)
        3.4.8 盐雾和附着力测试分析
        3.4.9 抑制机理
    3.5 本章小结
第四章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3936897