摘要
伴随着金属的广泛使用，其自身的腐蚀问题成为了一个亟待解决的环节。一般解决的办法有混入不活泼元素，加入缓蚀剂，以及涂层隔膜法等。这其中涂层阻隔法的应用最广，抗蚀效果也最好，因此本文主要研究的内容即是制备一种防腐性能优异的金属涂料。具体的过程如下: 首先我们以环氧树脂E44作为基体树脂，挑选了三款室温型固化剂，分别是低分子聚酰胺、乙二胺、甲基环戊二胺，接着我们通过计算得出了其理论添加量，并在此基础上，根据单因素试验法对固化剂进行了优选，同时确定了树脂和固化剂的最佳比例，这里主要以漆膜的机械性能为评判标准，电化学性能作为辅助。最终我们选择的固化剂是低分子聚酰胺651，环氧树脂与其的最佳配比为10:3.5。 做好了基础工作，我们便针对如何提升漆膜的性能做研究。考虑到氧化石墨烯拥有很好的阻隔屏蔽性能，已有研究也表明其对漆膜的防腐性能有极大的促进作用，但其自身易团聚的特性以及与树脂的不相容性，这在某种程度上限制了功能，因此我们通过Hummers法自制了氧化石墨烯，尝试了一种新的改性方法，即在IPTMS的作用下，使得纳米二氧化钛与氧化石墨烯实现接枝作用。并对自制的氧化石墨烯和改性后的TiO2-GO进行了FTIR，XRD，XPS，SEM，TGA以及分散性等表征分析。然后我们将其添加到环氧树脂中，同样通过单因素法确定了环氧树脂与其的最佳配比为10:0.15。 然而上述实验结果表明，只添加Ti02一GO虽对漆膜性能有所提升，但还不满足应用要求，于是我们便考虑再加入几种常见的功能性填料，包括复合磷酸锌、云母氧化铁、二氧化硅来与TiO2-GO配合使用，这样不仅可以使漆膜更加致密，同时不同性质的填料之间还能发挥协同作用，进一步促进漆膜的性能。由于影响因素较多，因此最终我们决定利用正交试验法来确定漆膜的最佳配方。 首先，我们也通过单因素法确定了三款功能性填料的最佳配比，即环氧树脂与复合磷酸锌的最佳配比为10:3;与云母氧化铁为10:7;与二氧化硅为10:5。然后根据影响因素的个数，选用L9(34)正交试验表，并在各因素的最佳添加量的附近确定相应水平，进行测试。最终，确定了漆膜的配方为TiO2-GO的添加量为0.159，复合磷酸锌29，云母氧化铁59，二氧化硅49，并按此配方完成了验证，结果表明该配方下的漆膜拥有最佳的防腐效果，其在3.5％NaCl中浸泡30天后，低频区的阻值依旧维持在1011Ω.cm2，相较于清漆，有了接近4个数量级的提升，并且其机械性能，也有不错的表现。 综上，本课题不仅成功制备了一种功能性改性氧化石墨烯，表征了其微观结构，同时将其与其他几种填料混合使用，探讨了各自的防腐机理，制备出了一款防腐性能优异的金属防腐涂料，具有极大的应用价值。
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