修补用聚脲防腐涂料的制备与性能研究
发布时间：2021-03-07 13:26
聚脲作为一种近年来逐渐发展的新型材料,由于其本身具有无溶剂、快速固化、耐水性、耐化学腐蚀性、以及性能可调控等性能优点,作为修补用防腐涂料的应用前景广阔。石墨微片类材料由于其层片状结构以及优良的理化性能,作为一种优良的填料在防腐涂料中的应用也十分广泛。本文以聚脲树脂为基体,石墨微片为填料来进一步优化修补用聚脲防腐涂料的性能。首先通过端胺基醚复配,对聚脲基体进行调控,最后选用凝胶时间为37 min,铅笔硬度为4 H及附着力为3的复配组分作为基体。之后通过聚脲基体与氧化铁红进行复合制备修补用防腐涂料,实验发现氧化铁红/聚脲复合涂料的耐腐蚀性能随填料的增加呈现先增加后降低的趋势,当氧化铁红的添加量为10 wt.%时,复合涂层的耐腐蚀性能最好,经盐雾箱测试,该组份试样的耐盐雾时间为260 h,电化学工作站测试表明,腐蚀电位最高为-0.8826 V,腐蚀电流最低为2.608E-5A/cm2,粒子对涂层防腐性能提升是其对腐蚀介质的隔绝和阻断的效果;之后为了将与普通填料进行对比,将聚脲与石墨微片（GNPs）进行复合,测试发现,当石墨微片添加量为0.4 wt....
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：40 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同端胺基醚的化学结构
哈尔滨理工大学工程硕士毕业论文8图2-2石墨微片反应机理Fig.2-2Graphitenanoplateletsreactionmechanism2.2.3防腐涂料的制备按照所需添加的质量分数对无机粒子进行计算，分别将无机粒子、端胺基醚等按所需质量加入多用途搅拌机中分散，分散4h后，按照-NCO：-NH2的摩尔比例为1.1：1加入HDI三聚体，利用喷枪在打磨好的铁片上喷涂。2.3测试性能2.3.1红外光谱红外光谱测试所采用的仪器型号为AVATER-360，由德国布鲁克公司生产，仪器测试分辨率4cm-1，测试范围为400-4000cm-1，扫描32次，通过红外测试仪对改性端胺基醚进行表征，对改性结果进行判断。2.3.2力学性能测试力学性能测试主要针对漆膜进行铅笔硬度及附着力尽行测试，分别采用天津伟达试验机厂生产的铅笔硬度测试仪以及漆膜附着力测试仪进行测量。铅笔硬度测量按照国家标准GB/T6739-1996进行测试；附着力测试采用国家标准GB/T1720-1979对涂好的涂层进行附着力测试测试。2.3.3体积电阻率测试使用EST-121型数字超高电阻、微电流测量仪进行测试。首先测试聚脲涂膜未浸水时的体积电阻率，然后将聚脲涂膜浸入50℃热水中24h，将试样取出擦干测试涂膜浸水后体积电阻率，对比浸水前后体积电阻率变化，来表征涂层的耐水性。
哈尔滨理工大学工程硕士毕业论文15图3-6涂层腐蚀盐雾前后光学照片涂层原始照片：(a)0wt.%,(b)5wt.%,(c)10wt.%,(d)15wt.%,(e)20wt.%涂层腐蚀后照片：(f)0wt.%,(g)5wt.%,(h)10wt.%,(i)15wt.%,(j)20wt.%Fig.3-6OpticalphotobeforeandaftercoatingcorrosionsaltsprayOriginalcoatingphoto:(a)0wt.%,(b)5wt.%,(c)10wt.%,(d)15wt.%,(e)20wt.%Photoaftercorrosion:(f)0wt.%,(g)5wt.%,(h)10wt.%,i)(15wt.%,(j)20wt.%对试样盐雾后有无涂层的基材进行对比如图3-7所示。图3-7铁片腐蚀情况(a)有涂层,(b)无涂层Fig.3-7Corrosionofironplate(a)coated,(b)uncoated图3-7中的(a)，(b)分别为耐盐雾时间260h后有涂层和无涂层的铁片腐蚀情况，从图中的照片可以发现未进行涂层涂覆的金属表面出现大量锈蚀，通过涂膜涂覆的基材，在盐雾过后，仍旧能够保持比较完好，这是因为涂料做为一种防腐层，对环境中的酸碱盐具有良好的隔绝效果，阻碍涂层的进一步腐蚀，图片表明此涂层具有较好的耐腐蚀性能，可以对基材起到充分的保护作用。3.2.2涂层断面形貌分析为了对涂层的微观断面形貌进行分析，分别对不同氧化铁红添加量的漆膜进行断面扫描，扫描结果如图3-8所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]石油管道的应力腐蚀与防护[J]. 史坤. 石化技术. 2019(10)
[2]石墨烯复合防腐涂料的研究现状与进展[J]. 于运歌,欧耀明,沈国康,刘岩,辛斌杰. 化工新型材料. 2019(09)
[3]喷涂聚脲弹性体抗爆抗冲击性能研究进展[J]. 黄微波,宋奕龙,马明亮,吕平,张锐,梁龙强. 工程塑料应用. 2019(01)
[4]高耐候聚脲防护体系及其在混凝土抗冻防护中的应用[J]. 刘玉亭,孙德文,刘娜,李波,洪锦祥,穆松. 化学推进剂与高分子材料. 2018(04)
[5]电机铁芯隔水防护用聚脲涂料的制备[J]. 罗学禹,张笑瑞,翁凌,刘立柱. 绝缘材料. 2018(03)
[6]铁路货车用水性车间底漆的研究[J]. 陈强,苏黎明. 现代涂料与涂装. 2017(05)
[7]长输埋地管道聚脲防腐涂层的应用研究[J]. 王军. 现代涂料与涂装. 2017(04)
[8]水性氧化石墨烯/聚苯胺复合材料制备及其防腐性能研究[J]. 刘迅,郭方,王山河,宫锡生,仲莹莹. 人工晶体学报. 2016(10)
[9]水性环氧铁红底漆的研究与制备[J]. 许洋. 涂料技术与文摘. 2016(09)
[10]海洋防腐涂料的最新研究进展[J]. 张超智,蒋威,李世娟,徐洪飞,袁阳. 腐蚀科学与防护技术. 2016(03)
硕士论文
[1]石墨微片/环氧复合防腐涂料的制备及性能研究[D]. 张佳文.哈尔滨理工大学 2018
[2]耐水性聚脲绝缘涂料的制备与性能研究[D]. 罗学禹.哈尔滨理工大学 2018
[3]海水淡化工程用聚脲防腐涂层体系的研制[D]. 郭辰.北京化工大学 2014
[4]防腐涂层在不同腐蚀环境中的防腐性能研究[D]. 伯忠维.青岛理工大学 2013
本文编号：3069182
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：40 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同端胺基醚的化学结构
哈尔滨理工大学工程硕士毕业论文8图2-2石墨微片反应机理Fig.2-2Graphitenanoplateletsreactionmechanism2.2.3防腐涂料的制备按照所需添加的质量分数对无机粒子进行计算，分别将无机粒子、端胺基醚等按所需质量加入多用途搅拌机中分散，分散4h后，按照-NCO：-NH2的摩尔比例为1.1：1加入HDI三聚体，利用喷枪在打磨好的铁片上喷涂。2.3测试性能2.3.1红外光谱红外光谱测试所采用的仪器型号为AVATER-360，由德国布鲁克公司生产，仪器测试分辨率4cm-1，测试范围为400-4000cm-1，扫描32次，通过红外测试仪对改性端胺基醚进行表征，对改性结果进行判断。2.3.2力学性能测试力学性能测试主要针对漆膜进行铅笔硬度及附着力尽行测试，分别采用天津伟达试验机厂生产的铅笔硬度测试仪以及漆膜附着力测试仪进行测量。铅笔硬度测量按照国家标准GB/T6739-1996进行测试；附着力测试采用国家标准GB/T1720-1979对涂好的涂层进行附着力测试测试。2.3.3体积电阻率测试使用EST-121型数字超高电阻、微电流测量仪进行测试。首先测试聚脲涂膜未浸水时的体积电阻率，然后将聚脲涂膜浸入50℃热水中24h，将试样取出擦干测试涂膜浸水后体积电阻率，对比浸水前后体积电阻率变化，来表征涂层的耐水性。
哈尔滨理工大学工程硕士毕业论文15图3-6涂层腐蚀盐雾前后光学照片涂层原始照片：(a)0wt.%,(b)5wt.%,(c)10wt.%,(d)15wt.%,(e)20wt.%涂层腐蚀后照片：(f)0wt.%,(g)5wt.%,(h)10wt.%,(i)15wt.%,(j)20wt.%Fig.3-6OpticalphotobeforeandaftercoatingcorrosionsaltsprayOriginalcoatingphoto:(a)0wt.%,(b)5wt.%,(c)10wt.%,(d)15wt.%,(e)20wt.%Photoaftercorrosion:(f)0wt.%,(g)5wt.%,(h)10wt.%,i)(15wt.%,(j)20wt.%对试样盐雾后有无涂层的基材进行对比如图3-7所示。图3-7铁片腐蚀情况(a)有涂层,(b)无涂层Fig.3-7Corrosionofironplate(a)coated,(b)uncoated图3-7中的(a)，(b)分别为耐盐雾时间260h后有涂层和无涂层的铁片腐蚀情况，从图中的照片可以发现未进行涂层涂覆的金属表面出现大量锈蚀，通过涂膜涂覆的基材，在盐雾过后，仍旧能够保持比较完好，这是因为涂料做为一种防腐层，对环境中的酸碱盐具有良好的隔绝效果，阻碍涂层的进一步腐蚀，图片表明此涂层具有较好的耐腐蚀性能，可以对基材起到充分的保护作用。3.2.2涂层断面形貌分析为了对涂层的微观断面形貌进行分析，分别对不同氧化铁红添加量的漆膜进行断面扫描，扫描结果如图3-8所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]石油管道的应力腐蚀与防护[J]. 史坤. 石化技术. 2019(10)
[2]石墨烯复合防腐涂料的研究现状与进展[J]. 于运歌,欧耀明,沈国康,刘岩,辛斌杰. 化工新型材料. 2019(09)
[3]喷涂聚脲弹性体抗爆抗冲击性能研究进展[J]. 黄微波,宋奕龙,马明亮,吕平,张锐,梁龙强. 工程塑料应用. 2019(01)
[4]高耐候聚脲防护体系及其在混凝土抗冻防护中的应用[J]. 刘玉亭,孙德文,刘娜,李波,洪锦祥,穆松. 化学推进剂与高分子材料. 2018(04)
[5]电机铁芯隔水防护用聚脲涂料的制备[J]. 罗学禹,张笑瑞,翁凌,刘立柱. 绝缘材料. 2018(03)
[6]铁路货车用水性车间底漆的研究[J]. 陈强,苏黎明. 现代涂料与涂装. 2017(05)
[7]长输埋地管道聚脲防腐涂层的应用研究[J]. 王军. 现代涂料与涂装. 2017(04)
[8]水性氧化石墨烯/聚苯胺复合材料制备及其防腐性能研究[J]. 刘迅,郭方,王山河,宫锡生,仲莹莹. 人工晶体学报. 2016(10)
[9]水性环氧铁红底漆的研究与制备[J]. 许洋. 涂料技术与文摘. 2016(09)
[10]海洋防腐涂料的最新研究进展[J]. 张超智,蒋威,李世娟,徐洪飞,袁阳. 腐蚀科学与防护技术. 2016(03)
硕士论文
[1]石墨微片/环氧复合防腐涂料的制备及性能研究[D]. 张佳文.哈尔滨理工大学 2018
[2]耐水性聚脲绝缘涂料的制备与性能研究[D]. 罗学禹.哈尔滨理工大学 2018
[3]海水淡化工程用聚脲防腐涂层体系的研制[D]. 郭辰.北京化工大学 2014
[4]防腐涂层在不同腐蚀环境中的防腐性能研究[D]. 伯忠维.青岛理工大学 2013
本文编号：3069182
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