环氧复合涂层制备及防腐性能研究

来源 :中北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sadddddd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
单一的环氧树脂作为防腐涂层存在成膜性差,在成膜过程中容易形成针孔和微裂纹,使得环氧涂层对腐蚀性介质的屏蔽性差,严重阻碍了环氧涂层在防腐领域的应用。石墨烯(G)具有二维片层结构,具有良好的片层阻隔性、力学性能和导电性等;锌粉的化学性质活泼;超疏水表面憎水。这些都能够改善涂层耐腐蚀性能。但它们也存在相应的缺陷与不足,涂层中石墨烯含量高导致其导电性增加,引起涂层和金属界面发生电偶腐蚀,含量低影响涂层的阻隔性能;锌粉含量与粒径影响涂层致密性;超疏水涂层制备工艺复杂且存在耐久性差等问题。本论文综合以上因素,研究石墨烯含量、锌粉粒径与含量以及涂层表面超疏水性对防腐性能的影响。具体如下:(1)采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和水合肼对氧化石墨烯(GO)水溶液进行改性还原处理,制备PVP@rGO/EP复合涂层。通过对复合涂层的表面结构、吸水率、导电率和阻隔性测试与表征,得出在水性环氧树脂中添加PVP@rGO能改善涂层成膜性降低表面微孔,并且随着PVP@rGO含量的增加(≤0.75wt%)涂层吸水率减小,导电率增加,阻隔性能增加。动电位极化(Tafel)和交流阻抗(EIS)得出0.5wt%PVP@rGO涂层的腐蚀电压(Ecorr)最高为-0.20 V,腐蚀电流密度(Icorr)最低为3.70×10-9 A/cm2,电荷转移电阻(Rct)最大为643.08 KΩ/cm2,表明0.5wt%PVP@rGO涂层的耐腐蚀性能最好。(2)采用硅烷改性剂和机械球磨对锌粉进行处理,通过扫描电子显微镜(SEM)、粒径分析仪、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)等对锌粉的微观结构、粒径大小及分布、化学组成及晶体结构进行表征分析。探究不同球磨时间对锌粉粒径大小和分布的影响,得出球磨6 h锌粉粒径最小(大约1.0μm)且最集中。通过对不同粒径锌粉复合涂层的附着力、硬度和电化学性能进行表征,得出锌粉粒径为1.0μm(球磨6 h)添加在水性环氧涂料中所制备的复合涂层耐腐蚀性能最好。(3)探究复合涂层中PVP@rGO添加量为0.5wt%和锌粉粒径为1.0μm时,锌粉的最优添加量。通过对复合涂层的附着力、硬度和表面微观结构进行表征得出锌粉添加量为30wt%时涂层的物理性能最好。通过对复合涂层的Tafel和EIS测试得出:30wt%Zn/0.5wt%PVP@rGO涂层的Ecorr最高为-0.18 V,Icorr最小为3.0×10-99 A cm-2.从物理性能和化学性能两个方面得出30wt%Zn/0.5wt%PVP@rGO涂层的防腐性能最好。(4)通过简单的喷涂工艺在环氧涂层表面制备界面复合型超疏水结构。对所制备的复合涂层的超疏水性、机械稳定性和耐化学稳定性进行研究,通过机械磨损试验得出,超疏水涂层经过100次循环摩擦之后其接触角依然在161°以上,通过含砂流水试验验证,经过60 min流水冲击之后其表面接触角只发生轻微变化(174.5°-166°),说明所制备的涂层机械性能稳定。通过在酸(pH=0)、碱(pH=14)、盐(3.5wt%NaCl)溶液中浸泡10天,接触角没有发生变化,说明制备的超疏水涂层具有优异的耐化学稳定性。此外,在3.5wt%NaCl溶液中研究了超疏水复合涂层的Tafel和EIS。测试结果表明:超疏水复合涂层具有较低的腐蚀电流(1.4×10-1111 A/cm2)、较低的腐蚀速率(约1.6×10-7 mm/year)和较大的极化电阻(7.9×104 MΩ·cm2),这说明了超疏水涂层具有非常优异的耐腐蚀性能。
其他文献
近年来,越来越多的幼儿安全事件引起了社会各界的广泛关注。现阶段我国的幼儿生命教育存在着很多问题,急待改进。一是观念上对幼儿生命教育存在误解或重视程度不够;二是开展
目的探讨种植义齿在口腔修复中的临床应用,并对其临床疗效进行评价。方法将我院30例种植义齿行口腔修复患者随机分成两组,观察组16例采用活动义齿种植,对照组14例采用固定义
<正> 青蛙又称田鸡,即可做肉味鲜美的佳肴,又是国内十分紧缺的高级滋补药物。上海,广州、深圳等地市场价格每500克高达9—12元,由于货源不足,很有上涨的趋势。近年来虽然不断
期刊
铁路交通事故不但会损耗大量的人力、物力,甚至会造成人员的伤亡,人为因素是导致交通事故的重要成因。本文利用灰色关联分析对2004—2009年的铁路事故案例分析进行运算,从而识别
青少年旅游有其特殊的市场形成机制和旅游特征,大力培育青少年旅游市场,具有重要意义。近年来,青少年旅游呈现蓬勃发展之势,但也存在着诸多问题,真正意义上的青少年旅游市场
伴随着我国经济的发展与科学技术的进步,我国在智能电网方面的研究也更为深入,尤其是最近几年,各种智能化与自动化技术的应用使得智能电网更具适用性与传统电网相比,智能电网
<正>在未来,随着全球网络大面积的覆盖,智能手机的普遍应用,相信APP将会取代企业WAP网站,成为手机上主流的移动应用。企业APP不仅结合了通信和互联网的优势,加之共享所拥有的
大数据时代的到来,信息数据呈现井喷的发展态势,人们在工作、生活、交友、娱乐等等活动中都会产生大量的实时数据,数据范畴不再局限于结构化数据,尚包括非结构化数据。大数据
<正> 笔者于1991年12月至1993年2月,用五苓散加减诊治肝硬化腹水14例,获得较为满意的效果。 临床资料:本组病例,系根据中国人民解放军总后卫生部《临床疾病诊断依据,治愈好转
中国石油沙漠运输公司作为总承包商已成功完成EPCC试采工程,在项目实施过程中,形成了具有特色的业主指导下的EPCC总承包项目的管理模式和管理模型,是对传统EPCC总承包项目管