8-羟基喹啉-苯胺三聚体改性氧化石墨烯的制备及其在防腐涂料中的应用

发布时间：2021-02-24 01:21

　　身处海洋经济的大环境下,海洋蕴含的丰富资源吸引着人们去挖掘和利用。然而,条件严苛的海洋环境极易使海洋设备设施遭受严重的腐蚀,从而产生极大的安全隐患和经济损失。因此,海洋腐蚀问题的解决刻不容缓。在众多防腐策略中,防腐涂料被认为是延缓金属材料腐蚀最为经济有效的手段。同时,二维片层结构的石墨烯具有阻隔腐蚀性介质的能力,可作为防腐涂料的填料以提高涂层的防腐性能,但是石墨烯易堆叠不易稳定分散的特性限制了它的广泛应用。本论文针对这一问题,合成了8-羟基喹啉封端的苯胺三聚体作为氧化石墨烯的分散剂,其非共价改性的氧化石墨烯在涂层中可以发挥良好的屏障阻隔作用,并且使涂层在酸性环境下具备自修复性,耐酸性提高。具体研究内容包括:（1）通过8-羟基喹啉（8-HQ）和苯胺三聚体（AT）合成了8-羟基喹啉封端的苯胺三聚体（QAAT）,并研究了质子溶剂种类和反应时间对QAAT产率的影响。QAAT与氧化石墨烯（GO）以20:1的用量比超声处理得到稳定的改性氧化石墨烯（GO-QAAT）分散液,证明了GO-QAAT具备p H响应性,为后期验证GO-QAAT的存在使防腐涂层酸性条件下具备自修复性打下了基础。（2）将GO-Q... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 海洋腐蚀概况
        1.1.1 海洋腐蚀的损害
        1.1.2 腐蚀原理
    1.2 防腐涂料概述
        1.2.1 防腐涂料种类
        1.2.2 防腐蚀机理
    1.3 石墨烯概述
        1.3.1 石墨烯制备方法
        1.3.2 石墨烯在防腐领域的应用
        1.3.3 石墨烯的分散技术
    1.4 苯胺低聚物在防腐领域的应用
        1.4.1 苯胺低聚物防腐机理
        1.4.2 苯胺低聚物改性防腐涂料的研究
    1.5 本课题主要研究内容及创新之处
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 主要创新之处
    1.6 参考文献
第二章 8-羟基喹啉-苯胺三聚体的合成及其改性氧化石墨烯
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料和试剂
        2.2.2 实验步骤
        2.2.3 测试与表征
    2.3 结果讨论
        2.3.1 8-羟基喹啉-苯胺三聚体（QAAT）的制备
        2.3.2 QAAT产率的探究
        2.3.3 QAAT与 GO用量比的探究
        2.3.4 GO-QAAT的 pH响应性能
    2.4 本章总结
    2.5 参考文献
第三章 GO-QAAT/环氧防腐涂层的制备与性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料和试剂
        3.2.2 实验步骤
        3.2.3 测试与表征
    3.3 结果讨论
        3.3.1 不同GO-QAAT含量的环氧涂层防腐性能比较
        3.3.2 不同系列的环氧涂层防腐性能比较
        3.3.3 酸性环境下GO-QAAT/环氧涂层的自修复性能
        3.3.4 GO-QAAT/环氧涂层的水接触角
        3.3.5 GO-QAAT/环氧涂层的拉伸性能
        3.3.6 GO-QAAT/环氧涂层的抗冲击性能
    3.4 本章总结
    3.5 参考文献
第四章 GO-QAAT/聚苯并噁嗪防腐涂层的制备与性能研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原料和试剂
        4.2.2 实验步骤
        4.2.3 测试与表征
    4.3 结果讨论
        4.3.1 B-TMOS和 PB-TMOS的表征分析
        4.3.2 PB-TMOS和 EP涂层的防腐性能比较
        4.3.3 不同GO-QAAT含量的聚苯并噁嗪涂层防腐性能比较
        4.3.4 不同系列的聚苯并噁嗪涂层防腐性能比较
        4.3.5 酸性环境下GO-QAAT/聚苯并噁嗪涂层的自修复性能
        4.3.6 GO-QAAT/聚苯并噁嗪涂层的水接触角
        4.3.7 GO-QAAT/聚苯并噁嗪涂层的附着力
    4.4 本章小结
    4.5 参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
硕士期间成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯在涂镀层防腐领域的应用研究及进展[J]. 李泽民,王胜民,赵晓军,张俊,潘艳芝.  表面技术. 2020(01)
[2]石墨烯改性环氧锌基防腐涂料的制备与性能研究[J]. 梁宇,陈凯锋,张心悦,亓海霞,张黎黎,王晶晶.  涂料工业. 2019(09)
[3]石化机械设备腐蚀原因和应对措施的探讨[J]. 郭俊芳.  中国设备工程. 2019(08)
[4]海洋平台腐蚀特点及防腐分析[J]. 崔青.  山东工业技术. 2019(05)
[5]新型高固体份常温固化FPVE氟碳涂料的研制[J]. 潘云飞,张睿,周如东,朱晓丰,赵宝华.  涂层与防护. 2018(06)
[6]高钛耐候钢在模拟海洋气候下的腐蚀行为[J]. 翁镭,吴红艳,杜林秀.  材料热处理学报. 2018(05)
[7]石墨烯/环氧树脂复合涂料研究进展[J]. 才政,王树立,陈磊,赵书华,饶永超,黄从明,陈宏.  涂料工业. 2018(04)
[8]羧基化苯胺三聚体的制备及防腐性研究[J]. 丁永波,刘有法,刘雨晴,申亮.  涂料工业. 2017(12)
[9]pH开关型纳米容器封装缓蚀剂增强聚氨酯涂层的抗蚀能力[J]. 乔龙云,王浩伟,蔡光义,董泽华.  腐蚀科学与防护技术. 2017(04)
[10]海洋腐蚀防护的现状与未来[J]. 侯保荣,张盾,王鹏.  中国科学院院刊. 2016(12)



本文编号：3048551