《聚苯胺与石墨烯的制备及其在防腐涂料中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《聚苯胺与石墨烯的制备及其在防腐涂料中的应用（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、哈尔滨工程大学硕士学位论文聚苯胺与石墨烯的制备及其在防腐涂料中的应用姓名：王耀文申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：魏彤2012-06-13聚苯胺与石墨烯在防腐涂料中的应用捅斐近些年来，随着我国经济的迅速发展，大量钢铁被用于交通、建筑、机械、能源、化工、基础设施、铁路和海洋开发等领域，由此带来的钢铁腐蚀也越来越严重，因此人们对防腐涂料的性能要求也越来越高，传统的有机防腐涂料已经无法满足需求。为了改善传统防腐涂料存在的孔洞和缺陷，提高涂料的防腐性能，本文分别以聚苯胺、石墨烯和它们的混合物作为填料，填充到环氧树脂涂料中，通过涂膜厚度测试、附着力测试、浸泡实验测试、塔菲尔极化曲线测试等表征手段
2、来探究涂层的防腐性能。采用原位聚合法制各了纤维状的聚苯胺，并将聚苯胺作为防腐填料添加到环氧树脂涂料中，采用刷涂工艺制备出1 5 不同含量聚苯胺涂层，通过涂膜厚度测试、附着力测试、浸泡实验测试、塔菲尔极化曲线等表征手段来探究涂层的防腐性能，结果表明聚苯胺的加入能显著提高涂料的防腐性能，随着聚苯胺含量的提高，涂料的防腐性能先提高，后降低，存在一最佳值，经过探索最佳含量为3 。聚苯胺的加入不仅增强了涂层的附着力和致密度，而且由于聚苯胺具有导电性和易氧化还原等特性，因此还同时具有电化学防腐作用。采用还原氧化石墨法制备了石墨烯，并将石墨烯作为防腐填料加入到环氧树脂涂料中，制备出0 5 2 不同含量石墨烯
3、防腐涂层，研究表明，石墨烯的加入有效提高了涂层的防腐性能，随着石墨烯含量的增加，涂料的防腐性能先提高，后降低，存在一最佳值，石墨烯含量为1 的涂层防腐效果最好。石墨烯良好的防腐性能主要来自于其优良的导电性、独特的二维片层结构，以及其表面疏水等特性。将聚苯胺和石墨烯按不同比例( 1 ：9 、2 ：8 、3 ：7 ) 混合后添加到环氧树脂涂料中来研究混合物涂层的防腐性能，并研究两种防腐填料之间的协同作用，在三种比例中，当聚苯胺与石墨烯的比例为1 ：9 时效果最好。关键词：防腐涂料、纳米材料、聚苯胺、石墨烯。哈尔滨工程大学硕士学位论文聚苯胺与石墨烯在防腐涂料中的应用A BS T R A C TI n
4、r e c e n ty e a r s ，w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h ee c o n o m i c s ，al a r g eo f s t e e l ，w h i c he a s i l ys u f f e r sc o r r o s i o n ，i su s e df o rt r a n s p o r t a t i o n ，c o n s t r u c t i o n ，m a c h i n e r y ，e n e r g y ，c h e m i c a li n d u s t r y
5、，i n f r a s t r u c t u r e ，r a i l w a ya n dm a r i n ed e v e l o p m e n ta n dS Oo n T h et r a d i t i o n a lo r g a n i ca n t i c o r r o s i o nc o a t i n gc a n n o tm e e tt h er e q u i r e m e n t s ，t h u sa n t i c o r r o s i o nc o a t i n g sw i t h r n o r ee x c e l l e n t p
6、 e r f o r m a n c e a r en e e d e d I no r d e rt or e d u c et h eh o l e sa n dd e f e c t s i n t h et r a d i t i o n a la n t i - c o r r o s i o nc o a t i n g s t ，a n d i n c r e a s et h ea n t i c o r r o s i v ep r o p e r t i e s ，a n t i c o r r o s i v ef i l l e r s ，l i k ep o l y
7、a n i l i n e ( P A N I ) ，g r a p h e n e n a n o s h e e t s ( G N S ) a n dt h e i rm i x t u r e sw e r ea d d e di n t oe p o x yr e s i ns u b s t r a t e ，t h ea n t i c o r r o s i v ep e r f o r m a n c e o ft h ec o a t i n g sw a si n v e s t i g a t e db ym e a n so ft h ef i l mt h i c
8、k n e s st e s t i n g ，a d h e s i o nt e s t si m m e r s i o nt e s t ，T a f e lp o l a r i z a t i o nc u r v et e s ta n dS Oo n T h ef i b r o u sP A N lw a sp r e p a r e dt h r o u g hc o n t r o l l e d p o l y m e r i z a t i o nm e t h o d ，a n dt h e nu s e da sa n t i c o r r o s i v ef
9、 i l l e rf o rc o a t i n g s F i l mt h i c k n e s st e s t i n g ，a d h e s i o nt e s t s ，i m m e r s i o nt e s t ，T a f e lp o l a r i z a t i o nc u r v ea n do t h e rc h a r a c t e r i z a t i o nm e t h o d sw e r eu s e dt or e s e a r c ht h ea n t i c o r r o s i v ep e r f o r m a n
10、 c eo ft h ec o a t i n g s I tw a si n v e s t i g a t e dt h a tt h ea d d i t i o no fP A N Ic o u l dp r o m o t et h ea n t i c o r r o s i v ep e r f o r m a n c eo ft h ec o a t i n g se f f e c t i v e l y ，a n dt h ea n t i c o r r o s i v ep e r f o r m a n c ew a sr e l a t i v ew i t ht
11、h ea m o u n to fP A N I W i t ht h ei n c r e a s eo ft h ea m o u n to fP A N I ，t h ep e r f o r m a n c ei n c r e a s e sf i r s t l ya n dt h e nd e c r e a s e sa f t e rr e a c h i n gt h eo p t i m u m T h ea d d i t i o no fP A N In o to n l yp r o m o t et h ea d h e s i o na n dt i g h t
12、 n e s so ft h ec o a t i n g s ，b u ta l s op r o v i d ee l e c t r o c h e m i c a la n t i c o r r o s i o nd u et oi t sh i g hc o n d u c t i v i t ya n de a s yr e d u c t i o n - o x i d a t i o n G N Sw a sp r e p a r e db yt h er e d u c t i o no fg r a p h e n eo x i d e ( G O ) ，a n dt h
13、 e nw a sa d d e di n t oe p o x yr e s i ns u b s t r a t et op r e p a r ea n t i c o r r o s i v ec o a t i n g s T h ec o a t i n g sw i t hd i f f e r e n tc o n t e n to fG N S ( 0 5 2 ) w e r ep r e p a r e d ，a n df i l mt h i c k n e s st e s t i n g ，a d h e s i o nt e s t s ，i m m e r s i
14、 o nt e s ta n dt a f e lp o l a r i z a t i o nc u r v ew e r eu s e dt oi n v e s t i g a t et h ea n t i c o r r o s i v ep e r f o r m a n c eo ft h ec o a t i n g s I tw a si n v e s t i g a t e dt h a tw i t ht h ei n c r e a s eo fG N Sc o n t e n t ，t h ea n t i c o r r o s i v ep e r f o r
15、m a n c eo ft h ec o a t i n g si n c r e a s ef i r s t l ya n dt h e nd e c r e a s e r e a c ht h em a x i m u ma tc o n t e n to f1 T h ee x c e l l e n ta n t i c o r r o s i v ep e r f o r m a n c eo fg r a p h e n er e s u l t sf r o mt h eg o o dc o n d u c t i v i t y ，h y d r o p h o b i c
16、p r o p e r t ya n du n i q u et w od i m e n s i o n a ls t r u c t u r e F i n a l l y ，m i x t u r eo fP A N I a n dG N S ( I ：9 ，2 ：8 ，3 ：7 ) w a sa d d e da sa n t i c o r r o s i v ef i l l e r si n t ot h ee p o x yr e s i ns u b s t r a t e T h ea n t i c o r r o s i v ep e r f o r m a n c eo ft h ec o a t i n g sw a sr e l a t i v et ot h ec o n t e n to fG N S ，t h em o r et h eG N Si nt h ec o a t i n g s ，t h eb e t t e rw a st h ea n t i c o r r o s i v
