改性环氧涂层制备及其耐腐蚀性能研究

发布时间：2017-10-04 08:02

  本文关键词：改性环氧涂层制备及其耐腐蚀性能研究

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【摘要】：二十一世纪是一个海洋的世纪,随着近年来改革开放的逐步深入,人们越来越能认识到海洋的重要性,对海洋资源的开发和利用也越来越普遍。Q235碳钢是海洋环境中常用的低碳钢,由于其机械性能好、可塑性能强和低廉的成本,使其在海洋开发和利用过程中起着非常重要的作用。然而,海水是一种特殊的环境,是一种高导电率的电解质溶液,含有丰富的资源和导电性等物质,是地球上自然环境中所有物质里最具有腐蚀性的介质之一。Q235碳钢在海水中环境中很容易发生腐蚀,如果不加以保护,就会造成严重的危害。多年以来,在减少腐蚀所带来的损失而采取的诸多有效的措施中,有机涂层的应用最为普遍。首先本文从玻璃纤维复合有机缓蚀剂改善环氧涂层的长效防腐性入手,以Q235碳钢为基体,采用玻璃纤维和硫脲缓蚀剂对聚合物环氧涂层进行改性,并运用SEM方法,表征了其在涂层中的分布特点和分散效果。采用电化学阻抗谱技术结合丝束电极技术研究了玻璃纤维硫脲缓蚀剂复合改性涂层对Q235碳钢的保护效果,利用EDS技术表征了120天后涂层缺陷处的元素分布。结果表明:环氧涂层中间漆中添加玻璃纤维和缓蚀剂可以有效抑制腐蚀介质在改性涂层内部的扩散,提高涂层的保护能力。玻璃纤维不仅能提高涂层的防护性能,还能作为缓蚀剂的载体,增加其长期防护性能。此外,玻璃纤维和硫脲缓蚀剂可以长期存在于涂层中,对Q235碳钢有良好的保护效果。通过对玻璃纤维改性涂层进行的预置划孔损伤修复试验,分析认为玻璃纤维作为硫脲缓蚀剂的释放途径,在涂层受到损伤后可以进行自我修复,有效的延长其剥离过程。其次,由于对添加改性纳米二硫化钼填料对提高环氧涂层的防腐蚀性能和耐久性还鲜有研究,本文从纳米二硫化钼改性环氧涂层的防腐蚀性入手,采用十二烷基苯磺酸钠对纳米二硫化钼进行表面改性,然后掺加到环氧树脂中进行改性来研究改性环氧树脂的防腐性能。主要采用FTIR和XRD技术对纳米二硫化钼的改性效果进行了表征;对比试验测定不同含量纳米二硫化钼改性环氧涂层/Q235碳钢体系在3.5 wt.%Na Cl溶液中浸泡不同时间的电化学阻抗谱,分析研究了其电化学阻抗谱的变化趋势,并建立对应的等效电路模型,解析出涂层电阻和溶液电容,还对纳米二硫化钼改性涂层的疏水性能进行了简单的分析测试。最后对二硫化钼改性涂层进行了盐雾试验测试。结果表明:表明二硫化钼作为环氧涂层的修复剂,在涂层受到损伤后可以有效的延长其剥离过程。涂层中添加纳米二硫化钼可以抑制腐蚀介质在环氧涂层内部的扩散,提高涂层的电阻。通过对空白涂层和改性涂层进行中性盐雾试验和接触角的测试等辅助手段,进一步验证了纳米二硫化钼改性涂层对Q235碳钢具有优良的保护效果。
【关键词】：环氧涂层 改性 玻璃纤维 硫脲 二硫化钼 防腐蚀
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4;P755.3
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 引言12
• 1.2 海洋环境腐蚀规律12-15
• 1.3 海水腐蚀的控制措施15-17
• 1.4 有机涂层的防腐机理17-20
• 1.4.1 涂料的组成17-18
• 1.4.2 涂层体系18-19
• 1.4.3 涂料的防腐机理19-20
• 1.5 论文的研究内容和意义20-22
• 第2章 试验材料与方法22-26
• 2.1 试验材料和仪器22-23
• 2.2 电化学测试技术23-25
• 2.2.1 腐蚀电位23
• 2.2.2 动电位极化技术23-24
• 2.2.3 电化学阻抗技术24
• 2.2.4 丝束电极技术24-25
• 2.3 表面表征技术25-26
• 第3章 玻璃纤维缓蚀剂改性涂层26-52
• 3.1 引言26-27
• 3.2 试验方法27-31
• 3.2.1 试验材料27-28
• 3.2.2 纤维硫脲缓蚀剂改性涂层的制备28-29
• 3.2.3 电化学测试29-31
• 3.3 结果与讨论31-51
• 3.3.1 涂层表面形貌表征31-32
• 3.3.2 涂层失效过程中的电化学阻抗谱结果分析32-39
• 3.3.3 腐蚀电位变化39-41
• 3.3.4 动电位极化41
• 3.3.5 电极表面电流密度分布41-48
• 3.3.6 腐蚀产物表征48-49
• 3.3.7 原理分析49-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第4章 纳米二硫化钼改性涂层52-68
• 4.1 引言52-54
• 4.2 试验方法54-57
• 4.2.1 试验材料54
• 4.2.2 纳米二硫化钼改性涂层的制备54-56
• 4.2.3 电化学测试56-57
• 4.3 结果与讨论57-67
• 4.3.1 纳米二硫化钼改性结果表征57-58
• 4.3.2 改性纳米二硫化钼涂层的阻抗谱变化58-62
• 4.3.3 动电位极化62-63
• 4.3.4 纳米二硫化钼涂层的耐剥离性能63-64
• 4.3.5 中性盐雾试验64-66
• 4.3.6 纳米二硫化钼改性涂层的疏水性能66-67
• 4.4 本章小结67-68
• 第5章 结论与展望68-72
• 5.1 本文的主要结论68-69
• 5.2 展望与建议69-72
• 参考文献72-80
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况80-82
• 致谢82

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本文编号：969503