锌铝基水滑石缓蚀剂微纳米容器的制备及其防腐性能研究

发布时间：2020-11-09 04:14

　　 工业防腐涂料是对金属进行防腐的主要手段,但是其使用寿命又是十分有限的。为了提高工业涂料的使用寿命,减少维护费用,智能防腐涂料的研究,成为必然趋势。本文以锌铝水滑石为基体,构建缓蚀剂微纳米容器,并使之达到缓蚀剂的响应控制释放,以延长水性环氧树脂涂层的腐蚀防护寿命。具体的实验方法和结论如下:(1)首先,通过水热合成法,制备一种硝酸根插层的锌铝水滑石;再利用其表面带有丰富的正电荷的特性,通过静电自组装的方法,在其表面沉积聚天冬氨酸,作为交联剂,并与三价铈离子络合,实现水滑石表面的缓蚀剂修饰改性。经SEM、TEM、XRD、FTIR、TGA、EDS和元素面分布及材料表面ζ电势等表征手段的表征分析,结果表明,已成功构建铈离子缓蚀剂表面改性型微纳米容器。(2)将2wt%上述水滑石改性材料(LDH/PASP/Ce3+)掺杂到水性环氧树脂涂层中,并通过电化学阻抗测试等表征手段,考察其掺杂改性涂层的腐蚀防护性能。结果表明掺杂2wt%LDH/PASP/Ce3+的水性环氧树脂涂层对Q235碳钢既具备良好的被动防腐性能,又能提供有效的自修复腐蚀防护能力。(3)通过离子交换制备钒酸根离子插层水滑石,完成阴离子交换型微纳米容器的制备。将其掺杂在水性环氧树脂涂层中,并对其防腐性能进行研究,结果表明,其对水性环氧树脂涂层的防腐性能有一定提升。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ637
【部分图文】：

?＇??以上所有的微胶囊防腐机制，都是通过在涂层局部缺陷中填补密封剂，来创??建一个新的物理屏障。与上述防腐机制不同的新型微胶囊制备技术［４２］如图１－１所??示。其中，具有很长的疏水性尾部的烷氧基桂焼，被封装在ＰＵ微容器中，一旦??涂层被损坏，便释放焼氧基硅烷，暴露在高湿度的大气环境下，与金属表面的经??基通过共价键结合在金属表面沉积一层钝化分子膜。该分子膜都具有长碳氢化合??物的高疏水性尾巴，能够防止水和侵略性离子的渗透。??另外，针对上述微胶囊机械性能较差的问题，也有人从构建ＰＵ／ＰＵＦ双层壳??结构微胶囊的方向进行研究［４３］。结果表明，构建ＰＵ／ＰＵＦ双层外壁的微胶囊较单??壁的ＰＵ或ＰＵＦ微胶囊在机械性能方面有较大提升，内壁ＰＵ层提供足够的韧性，??外壁ＰＵ提供足够的强度，保证了微胶囊在与涂料机械混合过程中，避免因受搅??拌机械应力的作用

水滑石（Ｌａｙｅｒｅｄ?Ｄｏｕｂｌｅ?Ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ，简称ＬＤＨｓ）是一类离子层状化合物，??由带正电荷的类水镁石层组成，层间含有电荷补偿阴离子和溶剂化分子，又称层??状双氢氧金属化合物，阴离子黏土。水滑石层状结构如图１－５所示，同水镁石层??状结构一样，带正电的类水镁石层，由带正电的金属阳离子，所占据中心的八面??体结构组成，八面体结构又通过边缘的氢氧根离子，无限延伸成２Ｄ的片层结构。??类水镁石层相互平行重叠形成水滑石层状结构，层与层之间有孔隙，通常称为通道，??通道中有可交换的阴离子，阴离子和主体层板间以静电引力和氢键相互作用［５５］。??目前，研宄最广泛的为含二价和三价金属阳离子的水滑石，其化学式可用公式??［Ｎ／ＰＹｘＭ＇ｐＨＭＡＩｗｚｆｈＯ表示。式中Ｍ２＋代表二价金属阳离子，如Ｍｇ２＋、??Ｚｎ２＋、和Ｎｉ２＋等；Ｍ３＋代表三价金属阳离子，如Ａｌ３＋、Ｇａ３＋、Ｆｅ３＋、和Ｍｎ３＋等；??Ａｎ？为无框架结构的电荷补偿性无机或有机阴离子

图２－丨扫描电镜图：ＬＤＨ－Ｎ０３水滑石样品（ａ）?ＬＤＨ／ＰＡＳＰ／Ｃｅ３＋样品（ｂ）；以及透射??电镜图：ＬＤＨ－Ｎ０３水滑石样品（ｃ）?ＬＤＨ／ＰＡＳＰ／Ｃｅ３＋样品（ｄ）??Ｆｉｇ．?２－１?Ｔｈｅ?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ＬＤＨ－ＮＯｊ?（ａ）?ＬＤＨ／ＰＡＳＰ／Ｃｅ３＋?（ｂ）?ａｎｄ?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ＬＤＨ－ＮＯ３??（ｃ）?ＬＤＨ／ＰＡＳＰ／Ｃｅ３＋?（ｄ）??
【参考文献】

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本文编号：2875870