TiO2基納米防銹劑的制備及性能測試.pdf

1、金屬和它所處的環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的金屬的變質(zhì)稱為金屬的腐蝕。金屬的腐蝕不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失而且不利于自然資源及能源的保護(hù)，甚至有些情況下的金屬腐蝕還會(huì)危及人身安全。因此，對(duì)金屬腐蝕防護(hù)的研究頗為迫切和重要。在研究的各種防護(hù)方法中，有機(jī)涂層的防護(hù)法是效果較好、方法簡便、成本低廉、適用性強(qiáng)的一種防腐方法。納米TiO2粒子具有獨(dú)特的物理化學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于涂料、傳感器、介電材料、催化劑及其載體領(lǐng)域。TiO2作為重要的過渡金屬

2、氧化物材料，其防銹性能也得到人們的關(guān)注。
　　 本文在有機(jī)防護(hù)層的基礎(chǔ)上，引入了具有光電效應(yīng)的二氧化鈦粒子，增強(qiáng)防銹性能。為了提高二氧化鈦在有機(jī)相中的分散性能，本文以十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)為修飾劑，采用溶膠-凝膠法對(duì)納米TiO2進(jìn)行原位修飾，最佳制備工藝為：V(鈦酸丁酯)：V(無水乙醉)：V(水)：V(DTMS)=20:100:2.12:5，使用0.1 mol/L HCl作催化劑，用量為0.5 mL，反應(yīng)溫度為40℃，

3、反應(yīng)時(shí)間為18 h，得到的產(chǎn)品在基礎(chǔ)油中具有良好的分散性，粒子粒徑在50 nm左右，且粒子粒度較均勻。修飾后粒子表面的羥基度平均減少了0.00193 mmol/g。然后通過FT-IR、TEM、SEM、XPS等現(xiàn)代測試方法對(duì)其進(jìn)行表征，進(jìn)一步證明硅烷偶聯(lián)劑與納米TiO2發(fā)生了偶聯(lián)結(jié)合反應(yīng)。
　　 DTMS修飾的納米TiO2粒子作為緩蝕劑分散在基礎(chǔ)油中，與基礎(chǔ)油防銹體系的性能相比，在測得的極化曲線數(shù)據(jù)中，腐蝕電流密度明顯減小，減少了

4、1.5A/cm2，開路電壓提高了0.1 V，即說明基礎(chǔ)油中添加DTMS修飾的納米TiO2體系的耐腐蝕性能優(yōu)于基礎(chǔ)油體系的。
　　 另外，本文對(duì)具有不同R基的硅烷偶聯(lián)劑修飾的納米TiO2進(jìn)行了研究，考察了修飾后的納米TiO2在油相中的分散性及緩蝕性能，結(jié)果表明R基為長鏈烷基時(shí)在油膜中的緩蝕效果最好。同時(shí)，也考察了納米碳酸鈣在緩蝕劑方面的應(yīng)用，納米碳酸鈣粒子可以在油膜形成一層沉積層，起到一定的緩蝕效果，但是添加納米碳酸鈣體系的電流密