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CePO4修饰PANI@RGO改性环氧树脂防腐性能的机理研究

张小龙

CePO4修饰PANI@RGO改性环氧树脂防腐性能的机理研究

张小龙1
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  • 1. 贵州大学
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摘要

由于金属材料的腐蚀会造成巨大的损失以及安全隐患,而拥有优异阻隔性以及缓蚀性能的防腐涂层来对金属提供防护有着广阔的应用前景。本论文介绍了利用不同填料对环氧树脂进行改性处理,用于同时提高环氧涂层的缓蚀性和阻隔性,研究了负载 PANI/CePO4的制备方法。RGO的制备方法,以及 PANI/RGO/CePO4的制备,探究该复合材料在防腐涂料中的应用。 (1)采用化学氧化法,以过硫酸铵氧化苯胺制备 PANI,然后通过水热反应制备PANI/CePO4。利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X 射线衍射仪(XRD),X-射线光电子能谱(XPS),场发射扫描电子显微镜(SEM)对其进行相关理化表征。CePO4均匀的修饰在 PANI纤维上,将其添加到环氧树脂中,并通过交流阻抗分析以及盐雾实验进行防腐性能测试。结果表明PANI/CePO4能提高环氧树脂的防腐性能,而且 CePO4 具有的缓蚀效应能在钢铁表面形成钝化层,能阻止腐蚀的扩散,从而提高防腐效应。 (2)在具备 PANI 与 CePO4两种材料的基础上,引入 RGO 以提高复合材料对腐蚀介质的阻隔性能及疏水性能,制备 PANI/RGO/CePO4复合材料。首先对 GO 进行还原部分含氧官能团,以提高其疏水性能,其次利用原位聚合反应,将聚苯胺(PANI)纳米纤维生长在还原型氧化石墨烯(RGO)上,再利用水热反应,直接将磷酸铈(CePO4)纳米晶粒修饰到聚苯胺/还原氧化石墨烯(PANI/RGO)复合材料上,成功制备了一种新型疏水耐腐蚀的 PANI/RGO/CePO4 纳米复合材料,利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)、X 射线衍射仪(XRD),X-射线光电子能谱(XPS),场发射扫描电子显微镜(SEM)对其进行相关理化表征。将PANI/RGO/CePO4纳米材料复合到环氧树脂中并喷涂在Q235碳钢上,利用交流阻抗测试以及盐雾实验对其进行性能防腐测试。结果表明 PANI/RGO/CePO4 纳米复合材料不仅提高环氧树脂的阻隔性,而且在复合材料中 CePO4 释放的铈离子与磷酸根离子具有缓蚀效应,能在低碳钢上形成缓蚀膜并切断腐蚀电解质与基材的直接接触,负载这种纳米材料的环氧涂层能极大的提高其防腐蚀能力。

关键词

防腐涂料/环氧树脂/聚苯胺/还原型氧化石墨烯/磷酸铈修饰/防腐性能

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授予学位

硕士

学科专业

材料与化工

导师

肖仁贵

学位年度

2023

学位授予单位

贵州大学

语种

中文

中图分类号

TQ
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