納米復(fù)合涂料的制備及其防腐性能的研究.pdf

1、近年來隨著納米技術(shù)迅猛發(fā)展,納米材料以其特殊的物理和化學(xué)性能倍受青睞.將納米材料加入涂料中,可顯著改善涂料的性能(硬度、耐磨性、韌性等)或賦予涂料新的功能,因此納米復(fù)合涂料的研究成為一個重要課題.本文在成功分散納米二氧化硅的基礎(chǔ)上,制備了納米二氧化硅復(fù)合涂料,并對涂料的防腐性能、吸水性以及力學(xué)性能進行了研究. 在超聲場中,分別采用硅烷偶聯(lián)劑A858、乙二醇和丙三醇對納米二氧化硅粒子進行表面改性,獲得分散性能良好的納米二氧化硅.原

2、子力顯微鏡(AFM)下觀察到,改性后的納米二氧化硅粒子分散均勻,粒徑均一,直徑約50nm. 在超聲波與機械攪拌共同作用下,通過共混法將納米二氧化硅粒子復(fù)合到聚氨酯清漆和醇酸清漆中,制得納米復(fù)合涂料,通過失重腐蝕實驗(直接腐蝕實驗)、陽極極化曲線和交流阻抗考察了納米二氧化硅粒子復(fù)合量對涂料性能的影響.實驗結(jié)果表明,改性納米二氧化硅粒子添加量為0.7wt﹪時,納米復(fù)合涂料在3.5﹪NaCl溶液中的耐蝕性最好.由AFlM測試結(jié)果可知,

3、當(dāng)納米二氧化硅復(fù)合量為0.7wt﹪時,納米粒子在涂料中分散均勻,未出現(xiàn)團聚；但復(fù)合量大于0.7wt﹪后,納米二氧化硅粒子明顯發(fā)生團聚,造成涂層薄弱區(qū)增加,反而加速腐蝕. 文中采用重量法和恒電位階躍法研究了醇酸清漆/納米二氧化硅復(fù)合涂料的吸水性,實驗結(jié)果表明,納米二氧化硅粒子添加量為0.7wt﹪時,復(fù)合涂料的吸水量最小. 由于涂料的耐腐蝕性能同其與基體的附著力密切相關(guān),本文通過測試涂層的剪切力和剝離力考察了納米二氧化硅對涂

4、料附著力的影響,實驗結(jié)果表明納米二氧化硅的加入有效提高了涂料與基體的附著力. 為了進一步提高涂層的疏水性,在聚氨酯清漆中加入疏水劑HF200和P61,測試數(shù)據(jù)顯示,雖然疏水劑可提高聚氨酯清漆的防腐性能,但與納米二氧化硅粒子同時使用后,并沒有顯著提高復(fù)合涂料的防腐性能. 論文還利用冰醋酸對納米二氧化鈦進行了表面改性；改性后的納米二氧化鈦粒子分散均勻,粒徑均一,約為20nm左右.在醇酸清漆中加入納米二氧化鈦粒子后,得到醇酸清