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一直以来,受到现有材料的耐腐蚀性限制,烟囱内壁的腐蚀问题长期不能得到有效解决。钛耐腐蚀性能强,通过向涂料中添加钛对现有烟囱内壁防腐蚀材料配方进行优化,可望开发出适用于烟囱内壁的新型钛基防腐涂料。本文采用球磨的方式对钛粉进行改性,同时研究了球料比、球磨转速、球磨时间以及分散剂含量对钛粉最佳制备工艺的影响。并确定初级配方后,为保证耐酸性能得到提升的同时,尽可能优化涂料其他性能,采取无机粒子负载缓蚀剂的方法,研究了水滑石的含量以及抑制剂种类对涂料性能的影响效果。本文主要研究内容以及结论如下:
(1)以氢化钛粉末为原料,以苯乙烯为研磨剂并辅以分散剂,采用机械方式对钛粉进行球磨,通过正交实验研究球料比、球磨转速、球磨时间以及分散剂含量对钛粉在乙烯基树脂中分散性能的影响,探索出纳米钛粉的最佳制备条件。正交实验结果表明:钛粉在乙烯基树脂中的分散性的影响大小的排序球磨转速(C)>球料比(A)>球磨时间(B)>分散剂含量(D)。同时,改性钛粉的最佳制备工艺为A2B2C2D4,制备得到的钛粉达到纳米级别,在乙烯基树脂中30天未沉降。
(2)综合考虑涂层对耐酸性、附着力、耐磨性的要求,通过正交实验方法对钛基涂料配方进行了初步设计。确定初级配方为:纳米钛粉的含量为 3%,消泡剂的含量为 0.7%,流平剂的含量为 0.4%,附着力促进剂的含量为 2%,抗流挂剂的含量为 0.7%,固化剂的含量为1.25%,促进剂的含量为0.2%。该涂料的各项性能测试结果为:附着力215kPa,耐磨性17mg,耐冲击性能40cm,耐酸性33.05%。同时复配涂层的SEM图也显示出涂层表面致密,形成“迷宫”结构,有利于防腐的有效进行。
(3)为进一步提升钛基涂料的防腐性能,对上述配方进行了优化。首先合成了三种水滑石,其XRD图谱均显示典型层状材料的特征。同时XRD与 FT-IR图谱共同证明了HT-MBI与HT-SB改性成功,三种填料的Zeta电位分别为HT 48.5mV,HT-SB 10.11mV, HT-MBI 47.35mV。在此基础上,确定HT的最佳含量为2%;并进一步对比了两种改性水滑石对涂层防腐性能的提升效果,确定了最终的优化配方。在配方优化之后,涂层的耐酸性、附着力以及耐磨性能分别提升了 36%、34.98%和7.4%。
(1)以氢化钛粉末为原料,以苯乙烯为研磨剂并辅以分散剂,采用机械方式对钛粉进行球磨,通过正交实验研究球料比、球磨转速、球磨时间以及分散剂含量对钛粉在乙烯基树脂中分散性能的影响,探索出纳米钛粉的最佳制备条件。正交实验结果表明:钛粉在乙烯基树脂中的分散性的影响大小的排序球磨转速(C)>球料比(A)>球磨时间(B)>分散剂含量(D)。同时,改性钛粉的最佳制备工艺为A2B2C2D4,制备得到的钛粉达到纳米级别,在乙烯基树脂中30天未沉降。
(2)综合考虑涂层对耐酸性、附着力、耐磨性的要求,通过正交实验方法对钛基涂料配方进行了初步设计。确定初级配方为:纳米钛粉的含量为 3%,消泡剂的含量为 0.7%,流平剂的含量为 0.4%,附着力促进剂的含量为 2%,抗流挂剂的含量为 0.7%,固化剂的含量为1.25%,促进剂的含量为0.2%。该涂料的各项性能测试结果为:附着力215kPa,耐磨性17mg,耐冲击性能40cm,耐酸性33.05%。同时复配涂层的SEM图也显示出涂层表面致密,形成“迷宫”结构,有利于防腐的有效进行。
(3)为进一步提升钛基涂料的防腐性能,对上述配方进行了优化。首先合成了三种水滑石,其XRD图谱均显示典型层状材料的特征。同时XRD与 FT-IR图谱共同证明了HT-MBI与HT-SB改性成功,三种填料的Zeta电位分别为HT 48.5mV,HT-SB 10.11mV, HT-MBI 47.35mV。在此基础上,确定HT的最佳含量为2%;并进一步对比了两种改性水滑石对涂层防腐性能的提升效果,确定了最终的优化配方。在配方优化之后,涂层的耐酸性、附着力以及耐磨性能分别提升了 36%、34.98%和7.4%。