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《长江大学》 2012年
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新型水性钢构防腐涂料的研制

晏高翔  
【摘要】:钢结构工程是以钢材制作为主的结构,是现代主要的建筑结构类型之一。全球每年的钢材产量超过10亿吨,估计每年因腐蚀报废的钢铁设备约相当于年产量的30%,其中约1/3由于无法回收而永久的损失掉了,所带来的经济损失高达万亿美元。除了大量钢结构处于户外遭受大气腐蚀以外,在海岸周边及化工生产中的金属设备受到酸、碱、盐等腐蚀性介质的侵蚀尤为严重。这不仅需投入大量的财力和人力进行常年性的防腐蚀维护,而且还有潜在的安全隐患。 就现在的科学技术存量而言从钢结构本身着手来解决腐蚀问题很不现实,一般不锈钢的造价昂贵,价格为同规格普通优质钢材的几倍到十几倍,而且使用寿命有限。其他的耐腐蚀性材料则主要存在强度不够,使用寿命有限,经济性差等一系列问题,而采用涂料涂装防止金属腐蚀是应用最广泛、最有效、最经济的手段。又因为溶剂型涂料中的有机挥发物(VOC)对大气的污染。所以,研制使用寿命长、价格低廉、安全无毒、节能环保、施工方便、适用范围广的新型水性钢构防腐涂料十分必要。而且此项研究有利于绿色经济和循环经济的发展,符合可持续发展的要求。 本文充分结合市场,针对不同用户群对防腐涂料价格、施工性、使用寿命的要求侧重差异,开发研制出三种新型水性钢结构防腐涂料以满足不同用户群的需要。 目标产品的制备共分为四步:第一步,筛选并制备防锈颜料,通过对众多防锈颜料的层层筛选,考虑到使用寿命、安全无毒、节能环保、施工方便、适用范围广以及经济因素,通过实验对比,最终确定了以复合铁钛粉及改性磷酸锌复配的方案作为产品防锈颜料;第二步,筛选并确定目标产品所需基料与助剂,结合多种因素的考量,最终确定PF-1高档水性氟碳乳液、PE-2150B水性丙烯酸酯乳液、BH-620水性环氧树脂乳液作为所需基料;第三步,设计工艺流程,参考传统涂料工艺流程结合新型材料性能以及对目标产品的要求设计产品工艺流程;第四步,确定目标产品配方,此步骤是最为复杂,需要尽可能提高产品防腐性能,又要兼顾产品的数十种基本性能,同时还要控制好生产成本。 在探讨目标产物的最佳配方时,本文利用SPSS15.0软件分别设计正交实验安排表,并将正交实验的结果输入到调整后的正交实验安排表中,分析并得出正交实验方差表和单因素统计表,从而有效的安排实验并科学的统计数据以优化配方设计。 本文利用KH-120精密型盐水喷雾试验机、QHQ型涂膜铅笔划痕硬度仪、QFZ漆膜附着力测定仪、JTX-Ⅱ建筑涂料耐洗刷仪等仪器设备对涂料的性能检测则对涂料试样进行了3个大类20多种指标的性能检测。其中包括对涂料和漆膜常规性要求的十几种检测和特别针对防腐性能其防腐性能的6种检测,每种检测都严格按照国标的要求并进行了多次的平行及对比试验以保证测试的准确性和规范性。 本文对涂料的性能测试结果进行评价分析,分别讨论了树脂、防锈颜料等主要原料对涂料常规性能的影响,重点对漆膜耐冲击性、硬度、干燥时间、遮盖力四个重要指标做了较为详尽的分析同时对产生其结果的机理进行了说明。并由此确定了涂料制备的工艺条件,以及滑石粉、沉淀硫酸钡等重要填料和助剂在涂料中的配比,同时进一步限定了基料与防锈颜料在涂料中的配比范围。 同时本文针对涂料的防腐性能进行配方的优化设计并对相应结果进行了分析讨论。分别从防锈颜料及基料的选择、正交试验及方差分析和三种防腐涂料防腐性能研究等方面进行了论述。分别从复合铁钛粉的用量对耐盐雾性的影响、改性磷酸锌的用量对耐盐雾性的影响、乳液用量对耐盐雾性的影响、涂料pH对耐盐雾性的影响、PVC对耐盐雾性的影响五个方面分别对三种新型水性防腐涂料的防腐性能进行了深入探讨。由此确定:水性丙烯酸酯类防腐涂料最优配比体系为丙烯酸酯乳液25%wt、复合铁钛粉25%wt、改性磷酸锌5%wt、pH值为8、PVC在30%-40%,其涂料耐盐雾性达到408小时;水性氟碳防腐涂料涂料最优配比体系为氟碳乳液25%wt、复合铁钛粉25%wt、改性磷酸锌5%wt、pH值为8、PVC在25%-40%,其涂料耐盐雾性达到864小时;水性环氧防腐涂料涂料最优配比体系为氟碳乳液25%wt、复合铁钛粉25%wt、改性磷酸锌5%wt、pH值为7、PVC在25%-35%,其涂料耐盐雾性达到1296小时。
【学位授予单位】:长江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ637

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨景花;余刚;胡波年;何耀华;杨国良;;新型纳米TiO_2自清洁氟碳涂料的性能研究[J];材料保护;2007年06期
2 陈中华;高菲菲;穆爱婷;;重防腐涂料用水性环氧乳液的制备[J];电镀与涂饰;2012年01期
3 于洪安,王连任;谈钢结构的腐蚀及其防护[J];低温建筑技术;2003年01期
4 陈刚;刘光明;姚敬;杜楠;;TEOS含量对有机硅/SiO_2杂化涂层性能的影响[J];腐蚀科学与防护技术;2010年05期
5 唐义祥;张旭东;邓三军;胡军保;;防腐涂料用聚氨酯-环氧树脂复合乳液的合成研究[J];腐蚀科学与防护技术;2011年02期
6 杜荣熙,张林;炼油厂工艺防腐蚀技术分析[J];腐蚀与防护;2005年02期
7 廖文波;魏争;蓝仁华;;绿色环保涂料的发展方向[J];广东化工;2008年01期
8 杨玲;王翔;;防腐涂料的最新研究进展[J];贵州农机化;2008年02期
9 赵立群;卜新平;;“新形势化学工业潜力分析会”特别报导(六) 硅、氟新材料行业新品种发展机会分析[J];化学工业;2009年10期
10 庾光忠;;水性涂料的研究进展[J];化工科技市场;2006年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薛希妹;涂料中挥发性有机化合物的检测方法研究[D];中国海洋大学;2011年
2 张驰;隐身涂料的防腐蚀性能研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 李旭东;大庆油田金属储罐外防腐涂层结构的优化研究[D];浙江大学;2002年
4 邓宇强;CPANi防腐涂料的性能和防腐机理的研究[D];西安科技大学;2004年
5 王禹慧;铝合金表面耐蚀亲水性涂膜的制备及其性能研究[D];北京化工大学;2005年
6 原冬;反向胶团制备超细粒子和表面改性及含氟核壳结构乳液合成研究[D];吉林大学;2006年
7 李花;耐高温防腐蚀涂料的研制[D];北京化工大学;2006年
8 田涛;环保型耐酸防腐涂料的研究[D];国防科学技术大学;2005年
9 岳斌;水性防锈涂料的制备及性能研究[D];西北师范大学;2006年
10 王想;防腐蚀涂料的研究[D];武汉理工大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李果,刘涛,费金新,饶丹,郭兵兵;干湿循环混凝土内钢筋腐蚀加速效应机理的研究[J];四川建筑科学研究;2005年05期
2 刘长坤;吴启凤;;建筑装饰中金属材料的腐蚀研究[J];四川建筑科学研究;2005年06期
3 俞红,季德霖;HR-2型水基金属清洗剂的研制及应用[J];安徽化工;2003年06期
4 杜海燕;彭小红;张燕芬;高岩;;豆渣中氨基酸类缓蚀剂的制备和缓蚀性能评价[J];安徽化工;2008年03期
5 沈春光,高峻岭;设备外腐蚀机理及防护措施[J];安徽化工;1998年06期
6 侯晓梅;化学镀镍-磷非晶态合金的阳极行为及钝化特性[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年02期
7 张德生,颜莉莉;电动势法测量离子平均活度系数和标准电极电位[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2003年03期
8 王来生;低合金高强钢在高温浓碱溶液中的断裂机理[J];兵器材料科学与工程;1991年02期
9 董世知;杨芳;李智超;;黄铜多元共渗研究[J];兵器材料科学与工程;2008年01期
10 姬鸿斌;钢的三阶段氧化处理工艺[J];兵器材料科学与工程;1997年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙建军;谢步高;;半导体芯片铜线工艺中的添加剂作用机理研究进展[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
2 周邦智;吕昕;;电极极化对污泥中重金属去除效果的影响研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
3 孟庆娟;高建岭;白玉星;;阻锈剂在石化结构基础中应用的几个问题[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
4 吴国松;汪爱英;徐采云;孙丽丽;代伟;姚寿山;;镁合金表面气相沉积金属薄膜的制备与腐蚀性能研究[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(二)[C];2008年
5 安红娜;杨祖念;肖定全;余萍;刘志强;黄昕;;电化学法制备钼酸盐和钨酸盐薄膜的生长特性研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
6 秦立娟;张向怡;;中水回用循环冷却水系统研究及现场应用[A];中国精细化工协会第二届水处理化学品行业年会论文集[C];2006年
7 李泽;王东;杨永胜;胡艳梅;张海胜;;余热炉入口波纹管膨胀节腐蚀分析及对策[A];第十一届全国膨胀节学术会议膨胀节设计、制造和应用技术论文选集[C];2010年
8 韩霞;管善峰;;碳钢在油田采出水中腐蚀因素的交互影响[A];山东石油学会第三届腐蚀与防护技术学术交流会论文集[C];2005年
9 韩霞;杨勇;张建;祝威;史足华;;广利油田高盐水井腐蚀成因分析及对策[A];山东石油学会石油天然气注水及水处理技术中心站油田注水及水处理技术研讨会论文集[C];2008年
10 李金凤;何小东;邝献任;;钢管环焊缝失效分析[A];陕西省机械工程学会理化检验分会第八届年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王洪芬;涉海抗菌耐蚀性TiO_2复合薄膜的制备及其性能研究[D];中国海洋大学;2010年
2 张伟;干湿交替环境中有机涂层失效过程的研究[D];中国海洋大学;2010年
3 张峰;光催化氧化联合工艺处理不同污染物的研究[D];中国地质大学(北京);2011年
4 戈成岳;聚苯胺应用复合方法及其防腐蚀性能研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
5 王巍;几种金属在海水中阴极保护数值计算及瞬态激励影响研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
6 胡骞;缝隙腐蚀的电化学噪声特征及机理研究[D];华中科技大学;2011年
7 李伟伟;以Nb_2O_5·nH_2O为助剂的甲醇氧化电催化剂的制备与性能研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
8 唐亚文;Pt系金属催化剂制备及其电催化性能研究[D];南京理工大学;2011年
9 刘秀生;长效防腐涂层及其耐磨减阻性能研究[D];机械科学研究总院;2011年
10 马明利;庆—哈输油管道腐蚀缺陷评估与补强技术研究[D];东北石油大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏志俊;稀土元素对Ni60自熔性合金涂层组织和性能的影响[D];河南理工大学;2010年
2 徐珊;奥氏体不锈钢点蚀行为的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李新义;红壤土壤腐蚀直接、连续监测技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 刘东方;自清洁保健型建筑涂料的制备及其性能的研究[D];长春理工大学;2010年
5 陈里龙;金属电化学快速线切割技术研究[D];浙江理工大学;2010年
6 任振伟;高压扭转工艺对生物镁锌钙合金组织及性能的影响[D];郑州大学;2010年
7 李冬梅;CuCrFeNiMn高熵合金的耐蚀性能研究[D];郑州大学;2010年
8 孟祥瑞;镁锂合金合金化及其固态复合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 张曰涛;AZ91D镁合金化学镀Ni-W-P研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王喆;铜互连层电化学机械抛光试验台及电解液研究[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金双喜,邓明山,唐拨明;环氧煤沥青厚浆重防腐涂料的研制[J];安徽化工;2000年01期
2 孟庆飞 ,华明杨;紫外光固化涂料的研究进展[J];安徽化工;2002年04期
3 周厚俊;高品质环氧树脂发展现状与展望[J];安徽化工;2003年02期
4 余慧娟;徐国跃;沈轩;邵春明;;8~14μm波段低发射率涂料的制备与优化研究[J];兵器材料科学与工程;2008年06期
5 王占国;半导体材料研究的新进展[J];半导体技术;2002年03期
6 吴玲玲,桑鸿勋,武立民;新型水性带锈防涂料的研制[J];北京工业大学学报;1997年01期
7 戚银城,刘宝龙;高分子量聚丙烯酸钠的合成及应用研究[J];北京化工学院学报(自然科学版);1990年01期
8 徐瑞芬,许秀艳,付国柱;纳米TiO_2在涂料中的抗菌性能研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2002年05期
9 何静,吴玉英,刘六军,蒲俊文,宋君龙;低分子量聚丙烯酸钠的合成及分散性能研究[J];北京林业大学学报;2002年Z1期
10 何杰;阎瑞;马世宁;;电化学方法研究环氧涂层/基体在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为[J];中国表面工程;2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵霞;有机涂层失效过程的电化学阻抗谱响应特征研究[D];中国海洋大学;2007年
2 曲爱兰;有机—无机杂化乳液超疏水涂膜的制备及表面微观结构调控[D];华南理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 程从亮;8~14μm低发射率红外隐身涂料研究[D];南京工业大学;2005年
2 汪小舟;红外隐身涂料的制备及性能研究[D];东南大学;2006年
3 刘旭文;有机涂层/金属体系在不同失效环境中的EIS研究[D];北京化工大学;2007年
4 李玮;环氧重防腐涂层体系失效过程的电化学阻抗谱研究[D];北京化工大学;2007年
5 龚振琳;常温固化含氟涂料配套底涂料耐阴极剥离性能的研究[D];机械科学研究总院;2007年
6 张智;环氧和富锌两类复合涂层在几种腐蚀环境中失效行为的EIS研究[D];北京化工大学;2008年
7 刘石磊;涂料和胶粘剂中挥发性有机物分析研究[D];首都师范大学;2009年
8 朱万燕;涂料中重金属总量的测定方法研究[D];中国海洋大学;2009年
9 解伟欣;涂料中甲苯二异氰酸酯释放规律的研究[D];中国海洋大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾凡辉;姜其斌;包胜军;陈宪宏;;铁路桥梁支座用环氧富锌防腐涂料耐盐雾性能研究[J];现代涂料与涂装;2008年02期
2 张汝才;田玉廉;刘佰平;;PVC和CPVC对环氧富锌底漆防腐性的影响[J];上海涂料;2009年09期
3 刘旭霞;王馥琴;;水性自干防腐涂料的制备[J];中国涂料;2008年08期
4 曾凡辉;姜其斌;;复合铁钛粉改性环氧富锌重防腐涂料的研究[J];现代涂料与涂装;2006年09期
5 王国建;;钢结构防火涂料的发展趋势[J];上海涂料;2007年11期
6 邱华;张宗明;冉洪武;魏文政;谢春色;;正交试验方法在防腐涂料研究中的应用[J];表面技术;2006年06期
7 ;氯磺化聚乙烯防腐涂料的性能和应用[J];华东电力;1984年07期
8 乐志强;;开发有机、无机水系防腐涂料[J];无机盐工业;1986年06期
9 刘颖;;氟磷铁新型防腐涂料简介[J];材料保护;1992年02期
10 军民;PU-91弹性静电油罐内壁防腐涂料通过鉴定[J];油气储运;1994年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘江涛;范基升;陈萍;陈焕铭;王亚红;;水性环氧防腐涂料的研究与制备[A];第十五届全国涂料与涂装技术信息交流会暨商用车、工程机械、轨道交通涂装技术研讨会论文集[C];2012年
2 黄杰;;智能防腐涂料国内外研究综述[A];中国海洋涂料与涂装技术发展高峰论坛论文集[C];2010年
3 黄丽;王成忠;;环氧无溶剂防腐涂料的制备及其耐腐蚀性研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
4 方震;;防腐涂料的发展方向及态势[A];2010中国·重庆第七届表面工程技术学术论坛暨展览会论文集[C];2010年
5 韩苏琴;董淑香;干振卿;张和平;;水溶性防腐涂料在钢管方面的应用[A];第十四届中国(北方)钢管与管道技术交流会会议论文集[C];2011年
6 李森林;孙红尧;徐宁;范卫国;;环境友好型高弹性快固化防腐涂料的研究及应用[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
7 江涛;曹杰;;港口机械的防腐涂料配套和涂装工艺控制[A];第十五届全国涂料与涂装技术信息交流会暨商用车、工程机械、轨道交通涂装技术研讨会论文集[C];2012年
8 兰平艾;;润滑防腐涂料的研制[A];第四届中国重庆涂料涂装学术大会论文集[C];2010年
9 张丽萍;王雪莹;李海宁;林竹;王伟;;炼化用高温涂料的研究[A];第二届石油石化工业用材研讨会论文集[C];2001年
10 陈实;刘茂喜;钟鸥;陈杰;;水性环氧防腐涂料的研制[A];第四届中国重庆涂料涂装学术大会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 胡晓峰;优龙国际在华基地落户南通[N];中国船舶报;2007年
2 本报记者 李凯 通讯员 魏仁华;石油工业为防腐涂料带来发展契机[N];中国化工报;2007年
3 魏仁华;防腐涂料保护作用备受重视[N];中国化工报;2007年
4 驻上海记者 施来发;法国普利隆防腐涂料抢滩上海[N];中国建材报;2001年
5 张建新;特种涂料五花八门[N];中国建材报;2005年
6 竺玉书;我国防腐涂料现状与发展趋势[N];中国化工报;2004年
7 特约记者 崔利娟;青岛海化院推广新型防腐涂料[N];中国船舶报;2007年
8 韩永奇;汽车、工业、防腐涂料成为新亮点[N];中国建材报;2006年
9 武环;武汉环保金属防腐涂料正式获国家级认证[N];中国包装报;2008年
10 孟向荣;高性能无溶剂防腐涂料问世[N];中国化工报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 黄莹;内交联型核壳结构聚氨酯—环氧复合乳液的合成及稳定性机理研究[D];华南理工大学;2005年
2 向斌;纳米TiO_2对氯醚树脂及其防腐涂料性能的影响[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2004年
3 李玉峰;聚苯胺/蒙脱土复合防腐蚀涂层的制备及性能研究[D];西北师范大学;2005年
4 孙宁;超支化水性聚氨酯的合成、表征及应用[D];华南理工大学;2011年
5 邢惠萍;起甲、脱落、酥粉陶质文物胶料彩绘的回位修复研究[D];陕西师范大学;2010年
6 尹文华;UV固化水性超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备、结构与性能研究[D];华南理工大学;2012年
7 孙绍晖;环氧树脂与丙烯酸树脂酯化反应中凝胶规律的研究[D];郑州大学;2005年
8 王双红;铝合金表面钛锆—有机膦酸盐复合膜的制备与性能[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 晏高翔;新型水性钢构防腐涂料的研制[D];长江大学;2012年
2 刘茂喜;聚2,3-二甲基苯胺/环氧树脂防腐涂料的制备与性能研究[D];重庆大学;2013年
3 赵培艳;纳米钛复合氟树脂防腐涂料的制备及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 佟喜国;环氧改性水性聚氨酯防腐涂料的制备与性能研究[D];长春理工大学;2011年
5 邓宇强;CPANi防腐涂料的性能和防腐机理的研究[D];西安科技大学;2004年
6 谭健斌;水性沥青防腐涂料的制备与性能研究[D];华南理工大学;2010年
7 陆金昌;阳离子水性聚氨酯胶粘剂的制备和性能研究[D];华东理工大学;2012年
8 俞立;锈蚀输电铁塔磷化及纳米改性防腐涂料的实验研究[D];华北电力大学;2012年
9 沈科金;聚苯胺复合防腐涂料的制备与性能研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
10 戴锋;高温凝结水回收装置防腐涂料的研究[D];北京化工大学;2010年
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