环保型无溶剂环氧防腐涂料的设计及应用研究

摘要

金属防腐是一个不容忽视的问题，每年因腐蚀造成的直接经济损失高达10000亿美元;在众多防腐方法中，涂料应用最为广泛、有效。无溶剂环氧防腐涂料是一类仍在发展中的环保性涂料，在许多领域已得到应用，但这些年对无溶剂环氧防腐涂料的要求越来越严格，这就对无溶剂环氧防腐涂料提出了更高的要求。本文对无溶剂环氧防腐涂料固化剂进行了研究，制备了应用在管道外防的复合材料，并对聚苯胺在无溶剂环氧防腐涂料中的防腐机理进行了研究。
　　1、采用曼尼希反应合成了一类新的环氧树脂室温固化剂—腰果酚醛酰胺，采用红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、动态力学分析(DMA)、机械力学测试、盐雾试验，扫描电镜(SEM)、电化学测试等手段对腰果酚醛酰胺固化的环氧树脂性能进行了表征，结果表明腰果酚醛酰胺固化剂与腰果酚醛胺相比，具有较为接近的固化速度，合成腰果酚醛酰胺固化剂酸的类型对环氧涂层的机械力学性能及防腐性能具有显著的影响，腰果酚改性胺固化剂对介质具有优异的阻隔性，防腐性能优异。
　　2、采用腰果酚醛酰胺为无溶剂环氧防腐涂料固化剂，制备出玻纤布与无溶剂环氧防腐涂料组成的“三油两布”复合防腐材料，采用红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、动态力学分析(DMA)、机械力学测试、盐雾试验对复合防腐材料的性能进行了研究，结果表明腰果酚醛酰胺的固化活化能为52.4K J/mol，可以室温固化，复合防腐材料室温与平衡模量分别为5000MPa与2000MPa，相比于无溶剂环氧涂层分别增加了12.5倍与44倍，同时复合防腐材料的拉伸强度为无溶剂环氧涂层的4.4倍，耐盐雾时间达到了10000h。
　　3、采用本课题组研制的聚苯胺及苯胺与5-氨基水杨酸共聚物作为防腐添加剂。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电化学测试、耐盐雾试验等测试手段对不同类型防腐添加剂对无溶剂环氧防腐涂料的防腐性进行了研究，结果表明，聚苯胺在中性及碱性环境下不具有防腐性能，含1％苯胺与5-氨基水杨酸的共聚物的无溶剂环氧防腐涂料在中性与碱性环境下依然保持优异的防腐性能。

目录

摘要

第一章 前言

1．1 重防腐涂料简介

1．1．1 重防腐涂料及其发展方向

1．1．2 重防腐涂料防护机理

1．1．3 重防腐涂料组成及分类

1．2 环氧树脂及其防腐涂料概述

1．2．1 环氧树脂的定义

1．2．2 环氧树脂的结构与特点

1．2．3 环氧树脂涂料分类

1．3 环氧树脂固化剂概述

1．3．1 环氧树脂固化剂分类

1．3．2 环氧树脂固化机理

1．3．3 常温固化剂的优缺点

1．4 聚苯胺与其防腐概述

1．5 研究背景与研究内容

参考文献

第二章 腰果酚改性胺固化剂的合成及性能研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验原料及仪器

2．2．2 酚醛胺固化剂的合成

2．2．3 酚醛酰胺固化剂合成

2．2．4 性能测试及表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 结构表征(FTIR)

2．3．2 固化动力学

2．3．3 热机械性能

2．3．4 机械力学性能

2．3．5 耐介质性能

2．3．6 扫描电镜

2．3．7 电化学阻抗

2．4 结论

参考文献

第三章 玻纤布／无溶剂环氧防腐涂料复合管道外防腐材料研制

3．1 引言

3．2 试验部分

3．2．1 主要原料及仪器

3．2．2 复合材料的制备工艺

3．2．3 表征方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 腰果酚醛酰胺的结构(FTIR)

3．3．2 无溶剂环氧树脂涂料的固化动力学

3．3．3 复合材料的热机械性能

3．3．4 复合材料的力学性能

3．3．5 耐盐雾性能

3．4 结论

参考文献

第四章 聚苯胺无溶剂环氧防腐涂料的防腐性能研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验原料及仪器

4．2．3 苯胺及苯胺共聚物防腐涂料制备工艺

4．2．4 苯胺共聚物及其涂层的表征

4．3 结果与讨论

4．3．1 苯胺及苯胺共聚物的结构示意图

4．3．2 苯胺共聚物的形貌及其在环氧色漆中的分散性

4．3．3 苯胺及苯胺共聚物CV图

4．3．4 Tafel曲线与腐蚀电位

4．3．5 界面物质表征

4．3．6 耐盐雾性能

4．4 结论

参考文献

结论

致谢

攻读学位期间发表或即将发表的论文

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