改性石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其涂层防腐性能研究

发布时间：2023-11-25 07:09

　　为了改善环氧树脂防腐涂料存在的孔洞缺陷,可以采用石墨烯、聚苯胺作为填料来提高环氧涂料的防腐性能。石墨烯具有优异的机械强度、阻隔性能以及高导热性等,但容易发生团聚,聚苯胺具有良好的导电性能以及独特的防腐性能等,但不易在溶剂中分散,二者单独作为功能性填料加入涂层时,提高涂层的防腐性能是有限的,这是由于石墨烯与聚苯胺自身性能缺陷造成的。为了克服石墨烯和聚苯胺的缺陷,可制备得到共价键接枝的改性石墨烯/聚苯胺复合材料。本文采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),再利用对苯二胺还原GO得到改性石墨烯(PGO),进一步制备出改性石墨烯/聚苯胺复合材料(PGO/PANI),并分析其涂层防腐性能。对GO、PGO、PGO/PANI复合材料进行结构分析后,发现对苯二胺在改性GO的同时也使GO发生了还原,PGO与PANI成功接枝。通过电镜图,制备得到的PGO以单层或几层的形式存在的,并且PANI纳米棒能在PGO表面生长形成PGO/PANI复合材料。将PGO/PANI复合材料作为功能性填料加入环氧树脂中制备防腐涂层。随着功能性填料PGO/PANI复合材料的加入,涂层的附着力的等级由纯环氧树脂涂层的3...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 石墨烯概述
        1.2.1 石墨烯的发现与结构
        1.2.2 石墨烯的性质
        1.2.3 石墨烯的制备方法
        1.2.4 石墨烯的改性
    1.3 聚苯胺概述
        1.3.1 聚苯胺的结构
        1.3.2 聚苯胺的合成
        1.3.3 聚苯胺的应用
    1.4 改性石墨烯复合材料的研究进展
        1.4.1 改性石墨烯/陶瓷复合材料
        1.4.2 改性石墨烯/金属复合材料
        1.4.3 改性石墨烯/聚合物复合材料
    1.5 在防腐涂料中的应用
        1.5.1 石墨烯防腐涂料
        1.5.2 改性石墨烯/聚苯胺复合防腐涂料
    1.6 本文选题的意义和创新性
第二章 改性石墨烯的制备
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验步骤
    2.3 测试与表征
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 红外光谱表征分析
        2.4.2 紫外可见吸收光谱表征分析
        2.4.3 XRD射线衍射图谱表征分析
        2.4.4 热重分析
        2.4.5 拉曼光谱分析
        2.4.6 场发射扫描电子显微镜分析
        2.4.7 透射电子显微镜分析
    2.5 本章结论
第三章 改性石墨烯/聚苯胺复合材料的制备
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 仪器与设备
        3.2.3 实验步骤
    3.3 测试与表征
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 分散性分析
        3.4.2 红外光谱表征分析
        3.4.3 紫外可见吸收光谱表征分析
        3.4.4 XRD射线衍射图谱表征分析
        3.4.5 拉曼光谱分析
        3.4.6 场发射扫描电子显微镜分析
    3.5 本章结论
第四章 改性石墨烯/聚苯胺防腐涂料的制备与研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验步骤
    4.3 测试与表征
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 涂层厚度测试
        4.4.2 涂层附着力测试
        4.4.3 涂层耐盐雾测试
        4.4.4 涂层抗冲击性测试
        4.4.5 涂层电化学防腐蚀测试
    4.5 探究PGO/PANI防腐涂料的防腐蚀原理
    4.6 本章结论
结论
参考文献
致谢



本文编号：3867512