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《武汉理工大学》 2007年
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环氧/聚氨酯-二氧化硅杂化材料的制备及耐蚀性能研究

谢峰  
【摘要】: 环氧树脂(EP)是工业中重要的热固性树脂之一。由于其优秀的附着性、高强度以及抗化学腐蚀性,被广泛的应用于黏结剂,涂料,封装材料等领域。然而,由于环氧树脂的固化密度高所引起的脆性大和抗冲击性差的缺点阻碍了其进一步的应用。本文研究的主要目的是将目前比较流行的两种改性方法相结合,利用溶胶-凝胶法制备的纳米SiO_2进一步改性环氧树脂/聚氨酯互穿网络聚合体(EP/PU IPN),得到EP/PU-SiO_2杂化材料。通过力学测试,DSC,TGA,SEM,TEM等方法研究杂化材料的机械性能,热性能以及微观结构。并通过电化学的分析方法研究了杂化材料作为涂层的防腐蚀性能。 力学测试表明,用聚氨酯改性后的环氧树脂的韧性得到了很大程度的提高,但是这是已牺牲材料的强度为代价得到的。15%的聚氨酯与环氧树脂能够很好的形成互穿网络结构,使得互穿材料的力学性能优化,但是强度仍然比环氧树脂要低。向EP/PU IPN中加入适量纳米SiO_2后,在原来增韧的基础上,很好的弥补了材料强度的下降,得到的杂化材料在韧性和强度两方面同时得到一定的提高。 TG-DSC研究表明,三体系杂化材料的热稳定性较环氧树脂和环氧树脂/聚氨酯互穿网络聚合体有较大的提高。这是因为形成杂化材料后,刚性的Si-O-Si网络抑制了聚合物链的运动,同时无机Si-O-Si键具有较高的键能,其热稳定性大幅增强。 杂化涂层的Tafel曲线表明杂化涂层在3.5%NaCl电解质溶液中的自腐蚀电位正移且自腐蚀电流下降,耐蚀效果明显。涂层的交流阻抗谱EIS表明,杂化涂层电阻很大,腐蚀电解质很难于渗透其中的隔离体系。7%纳米SiO_2的引入使得杂化涂层的孔隙电阻提高了63%,明显的提高了杂化涂层的抗电解质溶液渗透性能。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ317

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