用于船舶结构的自修复涂料的设计与检测

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1、硕士研究生学位论文摘要I摘要在海上作业的船舶，不同部位受到的环境因素也不同，但船舶结构在长期使用过程中，因受外界环境因素的影响，均会造成结构表面不同程度的腐蚀破损，给社会经济造成重大损失。涂层自修复技术能够修复涂层因受外界作用而产生的微小裂纹，进一步改善涂层性能，延长船舶结构的使用寿命，同时，还能降低涂料重涂所需的成本。本文主要研究了用于船舶结构的自修复涂料的设计与检测，并初步探索自修复涂料的耐腐蚀性能。首先研究的是微胶囊，作为自修复涂料的关键技术，本文通过实验优化了制备方案，采用两步合成法制备了以脲醛树脂为壁材的微胶囊。通过扫描电子显微镜(SEM)观察微胶囊表

2、面形貌，热重分析仪(TG)和差式扫描量热仪（DSC）对微胶囊的热性能进行了分析，傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对微胶囊的化学结构进行了表征。扫描电子显微镜(SEM)对一步法和二步法制备的微胶囊的表面形貌进行表征，结果表明，两步法较一步法制备的微胶囊分布密集且表面粗糙，有利于提高与基体材料的粘结程度。热重分析仪(TG)和差式扫描量热仪（DSC）对两步法制备的微胶囊的热稳定性进行分析，结果表明，以脲醛树脂为壁材的微胶囊在225℃左右时开始分解，热稳定性良好。傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对微胶囊的化学结构的表征，结果表明，脲醛树脂壁材形成。然后，本文对水性环氧防

3、腐涂料的制备工艺与影响其性能的因素进行了研究。通过实验分析确定了涂料的成膜物质为环氧树脂，固化剂为环氧树脂固化剂，并确定了助剂的型号和用量，DW-432分散剂用量4%，DD-130消泡剂用量0.3%,JF流平剂用量0.6%，环保性的磷酸锌作为颜填料。另外，501环氧活性稀释剂的用量占环氧树脂的量的20%，稀释剂过少，稀释作用不明显，过多，就会降低环氧树脂的粘性。环氧树脂/固化剂比是1.1时，其涂膜综合性能是最好的。最后，本文对自修复涂料设计与检测做了初步的探究，将微胶囊掺入防腐涂料中制备出自修复涂料，探讨了微胶囊用量对自修复防腐涂层的耐腐蚀性能的影响，并对自修复

4、涂料的自修复性能做了一些理论分析。关键词：船舶；自修复涂料；脲醛树脂；微胶囊；防腐II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractThedifferentpartsoftheshipworkingontheseasufferfromdifferentenvironmentandcanbecorrodedanddamagedduetolong-termuse,whichwillcausesignificanteconomiclossestosociety.Self-healingcoatingtechnologycanrepair

5、smallcracksduetoexternaleffectstoextendthelifeoftheship'sstructure.Improvingthecoatingpropertiescanreducethecostofthecoating.Thedesignandthetestoftheself-healingcoatingsoftheshipstructurewasstudiedinthisthesis,andthecorrosionresistanceoftheself-repairingcoatingswasexplored.Firstly,th

6、emicrocapsulesasaself-healingcoatingskeytechnologywasstudied.Thepreparationprogramformicrocapsuleswasoptimizedbyexperiments,andthemicrocapsuleswiththeurea-formaldehyderesinasshellmaterialwerepreparedbytwo-stepsynthesismethod.Themicrocapsulesurfacemorphologywasobservedbyscanningelectr

7、onmicroscope(SEM),thethermalpropertiesofmicrocapsuleswereanalyzedbythethermalgravimetricanalysis(TG)anddifferentialscanningcalorimetry(DSC),andthechemicalstructureofthemicrocapsuleswerecharacterizedbyFouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR).Thesurfacemorphologiesofthemicrocapsulesp

8、reparedbythe