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船舱内部设备基座、管路系统法兰等部位,属于异型结构,形状复杂,缝隙、边缘、棱角较多,表面凹凸不平,前处理施工困难,在海上,受盐分和湿度的强烈影响,腐蚀发展很快。通常采用绝缘隔热材料包覆,这种材料容易使包覆管路外壁积存冷凝水而导致管路和法兰、阀门锈蚀,进而导致管路泄漏或法兰紧固件、阀门不能打开。因此亟待开发可在100-150?C温域内满足15年服役寿命的新型多功能一体化、适用于异形结构件的填充包覆材料。本文制备了低表面处理复合耐热防腐胶泥,用于异型部位及恶劣环境下的长效防腐。通过加入锈转化剂及其他添加剂提高其低表面处理性能,使其能够在带锈、带水条件下施工,探讨了其锈转化、水转化机理与防腐性能;研究了伊利石粉吸水相变、油包水乳液形成机制及水转化作用;研究了伊利石粉及其改性处理后对涂层耐盐雾、抗紫外光老化性能的影响,通过实验得到了适于低表面处理的防腐胶泥最佳组成与制备工艺。伊利石粉作为天然矿物质,由于其特殊组成与片状结构,能够吸附基体表面的Na+并有效抑制Cl-传递,在涂层中形成有效阻隔层,抑制腐蚀介质、反射紫外光,提高涂层耐盐雾、抗老化性能。实验结果表明,原伊利石粉涂层的中性盐雾实验达到118-142h,具有较好的防腐性,但涂层光泽度低,抗老化性能不高,涂层初始光泽度仅为73.1%,72hQUV后失光约83.13%。红外光谱及XRD显示,硅烷偶联剂N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（KH792）对伊利石粉改性处理,KH792水解生成的聚硅氧烷结构中的-OH与伊利石粉体结构中的-OH通过化学键以及吸附作用结合,包覆在片状粉体表面,降低伊利石粉体表面能的同时,引入-NH2、-OH等活性基团,与涂料有机高聚物具有更好的相容性与反应活性,表现出优异的防腐与抗老化性能。实验结果表明,粉体表面改性处理条件不同,伊利石粉体性能不同。改性处理1h,伊利石粉具有更好的相容性,显著提高涂层的耐蚀性,涂层的抗盐雾性更好长达200h,改性处理3h以上,水解产物硅氧自聚化合物吸附在伊利石粉表面可以一定程度加强界面作用,具有一定的热电子捕获能力,显著提高涂层抗老化性能,72hQUV后失光约36.66%,色差仅有0.774。通过钢铁基体表面锈转化前后成分、结构及电化学阻抗谱分析,研究了三聚磷酸铝、HEDP、单宁酸的锈转化效果、机理与协同作用机制,优化了最佳组成。三聚磷酸铝有五个非常活泼的-O-,离子捕获能力较强,可以与金属离子形成螯合物,有效阻止电解液渗入。电化学阻抗测试表明,随着浸泡时间的增加,三聚磷酸铝会进一步分解成正磷酸盐,提高基体耐蚀性,六小时内,随着浸泡时间增加转化膜阻抗值增大,转化膜层最大阻抗为954.4Ω·cm2,表明其锈转化形成保护膜速度较慢,转化膜耐蚀性较低,具有一定后期防腐功效。三聚磷酸铝与HEDP、丹宁酸复合,三者都具有螯合作用,HEDP能与Fe3+形成六配位八面体的螯合物,结构上连有甲基,提供更多供电子的基团,使相邻C原子的负电荷更多,与Fe3+结合力更强;单宁酸其芳香族上存在邻-OH基团,可以和金属离子螯合形成高度交联的羧酸铁网络,隔绝腐蚀介质提高防腐期效。三者通过协同效应共同作用于带锈基体表面形成复合转化膜,阻抗值达到32495Ω·cm2,锈转化能力及膜层耐蚀性明显提高。红外光谱、X射线衍射仪、X射线光电子能谱以及扫描电子显微镜证明,三者复合时有机酸通过物理化学吸附作用吸附在三聚磷酸铝颗粒上,静电斥力作用可以阻止三聚磷酸根离子形成团聚现象,使其均匀分散,提高涂膜的结合力,具有更好的耐腐蚀性和锈转化能力。在锂基脂作为基础体系的油性体系中,以电化学阻抗值进行正交优化,复合锈转化剂最佳组成为:8%三聚磷酸铝,16%HEDP,9%单宁酸。实验表明油性/水性条件下锈转化机理相同,油性条件下锈转化速率慢,渗透能力较差。在带水条件下施工,防腐材料与基体结合力差,水的存在加速基体的腐蚀。本文通过伊利石粉相变吸水、油包水乳液体系形成以及硅烷偶联剂水解等物理化学作用,实现基体表面水转化。通过热失重分析研究了伊利石粉改性前后的结构与吸水性能,结果显示,伊利石自身的结晶水具有可逆性,550℃加热脱出结晶水后可以吸收总质量3.59%的游离水转变为结晶水,KH792改性伊利石粉后由于水解产生的羟基与伊利石粉体表面羟基的作用包覆在颗粒表面,形成阻隔层,水吸收量变为总质量1.65%。通过观察乳液形成的稳定时间及液滴形貌,研究了复合乳化剂组成与油包水乳液形成条件,结果表明,斯盘80、斯盘20以8/2混合形成复合乳化剂,HLB值为5.9-6.02,油水比为60:40时,在20-50℃下形成的乳状液,分布均匀,半径尺寸较小,界面膜上的乳化剂分子排列相对致密、均匀,强度高,稳定性好。乙酰丙酮的加入可以提高锈转化剂的渗透性并且通过水解吸收水分,硅烷偶联剂KH858吸水水解后形成交联的聚硅氧链,能够进一步提高涂层防腐性能。通过盐雾实验、抗老化实验及电化学阻抗测试,研究了防腐胶泥组成与作用机理,考察锂基脂种类、涂覆厚度、锈转化剂含量、改性伊利石粉等对防腐胶泥性能的影响。结果表明,采用耐热锂基脂制备防腐胶泥,锈转化剂含量为23.07%时,QUV实验500h、盐雾实验2000h,防腐胶泥表层有泛黄、收缩、霉点现象,但胶泥涂层内部没有变化,基体没有锈蚀现象,电化学阻抗谱显示在基体表面形成了转化膜,进一步提高了胶泥涂层的耐蚀性,胶泥具有较好的强度、抗污性与防腐性。