基于聚氨酯改性防腐涂料制备及对材料耐腐性能的研究

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1、基于聚氨酯改性的防腐涂料的制备及对材料耐腐性能的研究摘要水性聚氨酯作为环保高性能材料已经成为研究热点。然而水性聚氨酯的耐水性较差，使其应用范围受到限制。本论文旨在通过接枝改性水性聚氨酯，提高其耐水性，然后将其制备成富锌涂料，考察其耐蚀性能。本文分别以生物资源蓖麻油和小分子硅烷偶联剂KH550(H2NCH2CH2Si(OC2H5)3)为原料，对水性聚氨酯进行改性，乳液红外分析证实了改性剂的有效接枝。文中研究了n(NCO)：n(OH)、二羟甲基丙酸(DMPA)、环氧树脂E．44和三羟甲基丙烷(TMP)对水性聚氨酯乳液及涂膜性能的影响

2、，重点考察了蓖麻油和KH550的用量对涂膜机械性能和耐水性能的影响。然后将两种改性后的水性聚氨酯分别制各成不同锌粉含量的富锌涂料，利用稳态极化曲线、腐蚀电位、电化学阻抗(EIS)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜及能谱(SEM。EDS)等方法对改性聚氨酯的富锌涂层进行表征，考察了富锌涂层在3％NaCI电解液中的电化学行为。同时研究了添加少量铝粉的富锌涂层的耐蚀性能。结果表明蓖麻油和KH550的引入增加了水性聚氨酯体系的交联度，提高了聚氨酯涂膜的耐水性，使其吸水率下降，得到了综合性能良好的水性聚氨酯乳液。以改性水性聚氨酯为基料制备成

3、富锌涂料，通过电化学方法和表面观察的测试分析，研究了锌粉含量不同的水性聚氨酯富锌涂层和未添加蓖麻油改性的水性聚氨酯富锌涂层的腐蚀行为。锌粉含量增加可以相应的提高涂层的阻抗，并且在浸泡过程中，锌粉含量高的涂层的阴极保护时间要长，涂层的耐蚀性要好。与未添加蓖麻油改性的水性聚氨酯富锌涂层相比，添加了蓖麻油改性的水性聚氨酯富锌涂料具有良好的防腐蚀性能。此外，添加少量铝粉可以提高涂层的屏蔽作用，增强其耐蚀性能。关键词：水性聚氨酯；蓖麻油；硅烷偶联剂；富锌涂层；耐蚀性能Preparationofanticorrosioncoatingsba

4、sedmodifiedpolyurethaneandtheresearchwithanticorrosionperformanceAbstractWaterbornepolyurethaneisbecomingaresearchfocusofmaterialsowningtoitsenvironmentalfriendlyperformanceandgoodproperties．Howeverwaterresistanceofwaterbornepolyurethaneispoor，anditsapplicationislimi

5、ted．Thispaperaimstograftandmodifywaterbornepolyurethane，andimproveitswaterresistance，thenusedtopreparezinc·richcoatingsandstudyitsanticorrosionperformance．Inthispaper，waterbornepolyurethaneweremodifiedbybiologicalresourcecastoroilandsilanecouplingagentKH550(H2NCH2CH2

6、Si(OC2Hs)3)asmaterialsrespectively．Infraredofemulsionconfirmedtheeffectivegraftofmodifiers．Wehavestudiedtheeffectsofn(NCO)：n(OH)，dimethylolpropanoicacid(DMPA)，trimethylolpropane(TMP)andepoxyresinE-44aboutthepropertiesofwaterbornepolyurethaneemulsionandfilms，andfocusl

7、yinspectedtheconsumptionofcastoroil‘andKH550onmechanicalpropertiesandwaterresistanceoffilms．Thenthetwomodifiedwaterbornepolyurethanewereusedtopreparezinc-richcoatingswithdifferentamountsofzincpowderrespectively．Modifiedwaterbornepolyurethanezinc—richcoatingswerechara

8、cterizedbylinearsweepvoltammetrytesting，corrosionpotentialtest，electrochemicalimpedancespectroscopy(EIS)，X—raydiffraction(XRD)andsc