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聚乙烯亚胺改性介孔二氧化钛的制备及其在防腐涂料中的应用研究

田闽  
【摘要】:本文制备了介孔TiO_2,并用聚乙烯亚胺改性介孔TiO_2,探究其对涂层防腐性能的影响,主要研究内容如下:1、运用溶胶-凝胶法制备介孔TiO_2,以钛酸正丁酯(TBOT)为钛源,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,探究不同工艺条件去除模板剂对所得介孔TiO_2晶型、粒径、形貌及孔径的影响,利用XRD、BET、FT-IR和TEM分别对样品进行表征分析。结果表明,与高温煅烧法相比,溶剂抽提法得到的介孔TiO_2更适合被改性并应用于水性防腐涂料。用溶剂抽提法得到的介孔TiO_2,比表面积达到124.1m2/g,平均孔径为8.7nm。2、利用聚乙烯亚胺对自制介孔TiO_2进行改性,探究市购纳米TiO_2、自制介孔TiO_2和聚乙烯亚胺改性介孔TiO_2(meso-TiO_2/PEI)对纯环氧涂层防腐性能的影响。用上海辰华CHI600E电化学工作站进行交流阻抗实验并进行Zview软件拟合,得出meso-TiO_2/PEI能明显改善涂层的防腐性能。当水性环氧树脂10g,固化剂4g,水3g和meso-TiO_2/PEI 0.5g时,涂层电阻Rc达到807.7Ω·cm2;探究了meso-TiO_2/PEI的添加量对纯环氧涂层性能的影响,在同一实验条件下,得出meso-TiO_2/PEI的最佳添加量为0.5g,涂层电阻Rc达到1217Ω·cm2;从交联机理和腐蚀介质扩散路径角度分析了meso-TiO_2/PEI增强纯环氧涂层的防腐性能。3、制备并分析测试了水性环氧改性醋丙防腐涂料。首先制备了醋丙防腐涂料,分别探究了醋丙乳液与水质量比、氧化铁红、六偏磷酸钠、环保防锈颜料和增稠剂用量对涂料性能的影响。当醋丙乳液与水的配比为15:8、氧化铁红的用量为2.5g、六偏磷酸钠的用量为0.04g,环保防锈颜料的用量为0.4g和增稠剂的用量为0.5g,涂层性能相对较优,附着力4级,耐盐雾性能达72h;水性环氧明显改善了醋丙乳液的防腐性能,当水性环氧树脂添加量为11g时,涂料附着力达到1级,耐盐雾性能达到5天;探究了meso-TiO_2/PEI用量对环氧改性醋丙防腐涂料性能的影响,meso-TiO_2/PEI的添加能明显改善涂层的防腐性能,当meso-TiO_2的添加量为1.0g时,涂层的耐盐雾性能达到8天。


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