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《华中师范大学》 2009年
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一维纳米材料改性水性无机富锌涂料的研究

龚书生  
【摘要】: 一维纳米材料是物质在纳米尺度上的一种特殊结构,因其新颖的光学、电学、磁学、力学等性能不同于相应的块体和纳米粒子,而引起了广泛关注。这类纳米材料便于操纵,在很多领域都有潜在的应用价值。随着纳米技术与纳米材料的发展和应用,将涂料技术带入一个崭新的科技领域。选择不同性能的纳米材料与种类繁多的涂料通过适当的匹配可制备出一系列多功能、高性能的纳米改性涂料。 水性无机富锌涂料有着优异的防腐性能和环保性能,广泛应用于海洋重防腐领域。水性无机富锌涂料性能优异,但也存在一些不足,如涂层较“脆”和易龟裂、力学性能和抗空蚀性差等。为了克服水性无机富锌涂料的缺点,选择一维纳米材料对其进行改性是一个重要途径。本论文通过对碳纳米管、氧化锌等一维纳米材料对水性无机富锌涂料进行改性,在保持其优异的重防腐性能的基础上,提高了富锌涂层的力学性能及抗空蚀性。通过多种表征手段及其性能测试,研究一维纳米材料对水性无机富锌涂料的电化学性能、抗空蚀性能和力学性能的影响,从而对其性能进行了综合研究。 本论文的具体工作如下:(1)采用化学气相沉积法制备多壁碳纳米管,并用酸纯化多壁碳纳米管。采用化学修饰法制备了多壁碳纳米管/聚丙烯酸复合材料,并用扫描电镜、透射电镜和红外光谱对其进行了表征。实验结果表明,聚丙烯酸能均匀地包覆在碳纳米管表面,多壁碳纳米管/聚丙烯酸复合材料能很好地分散在水和苯丙乳液中。(2)在普通水性无机硅酸盐富锌涂料中添加适量的苯丙乳液和碳纳米管及其复合物,制成了纳米复合富锌涂料。对几种不同配比涂层的机械性能、电化学性能、耐盐雾性能及抗空蚀性能进行了测试分析,发现将碳纳米管/聚丙烯酸和碳纳米管/氧化锌复合材料加入涂料中,在保持了无机富锌涂料优异的耐腐蚀性能,其耐空蚀性能也得到了极大提高。(3)对一维纳米氧化锌改性水性无机富锌涂料进行研究,通过比较发现,掺入颜料质量5wt.%的一维纳米氧化锌改性的水性无机富锌涂层样品具有很好的力学性能和电化学性能。
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TB383.1

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