纳米钛改性聚合物的制备及其在防腐涂料中的应用

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1、纳米钛改性聚合物的制备及其在防腐涂料中的应用PreparationofModifiedPolymersbyNano-TiandUsinginCorrosionResistanceCoatings掌继锋2006年6月图书分类号：TQ632.4U.D.C.:667.637.27工学硕士学位论文纳米钛改性聚合物的制备及其在防腐涂料中的应用硕士研究生：掌继锋导师：张巨生研究员申请学位：工学硕士学科、专业：化学工艺所在单位：应用化学系答辩日期：2006年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TQ632.

2、4U.D.C.:667.637.27DissertationfortheMasterDegreeinEngineering.PreparationofModifiedPolymersbyNano-TiandUsinginCorrosionResistanceCoatingsCandidate：ZhangJifengSupervisor：ResearcherZhangJushengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ChemicalTechnolog

3、yAffiliation：Dept.ofAppliedChemistryDateofDefence：June,2006Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要涂料法保护是防止金属发生化学腐蚀和电化学腐蚀的有效手段。纳米涂料由于耐腐蚀性纳米粒子的加入而表现出优异的防腐性能。然而纳米粒子的制备及其在涂料中的分散问题是制约纳米涂料发展的重要原因。本文通过高能球磨法，根据机械力化学原理，将钛粉与聚合物共同研磨制备了纳米钛

4、改性聚合物。采用样品沉降率法、X-射线衍射仪、X-射线荧光光谱仪、X-射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对纳米钛改性聚合物进行了表征，并依此确定了纳米钛改性聚合物的制备条件，探论了钛粉与聚合物的作用机理。-1实验表明：球磨时间4h，转速400r·min，球料比3:1，球磨介质为E-5环氧树脂、A聚硫橡胶、KH硅烷偶联剂的混合物时，钛粉发生严重的塑性形变，并向无定形化发展，颗粒尺寸大大降低，变成片状结构。钛粉受强机械力作用晶格发生畸变，表面被活化表现出亲电特性，与聚合物断链而产生的自由基或自由离子迅速结合，

5、自由能下降，形成储存稳定的黑色浆状纳米钛改性聚合物样品。样品粒径在50nm~80nm之间。本文还将纳米钛改性聚合物分散到涂料中制得了纳米钛改性聚合物防腐涂料。通过涂料漆膜常规理化性能测试对防腐涂料漆膜进行了表征，确定了涂料配方，探讨了纳米钛改性聚合物防腐涂料的特性和防腐机理。实验表明：按优选配方制备的纳米钛改性聚合物防腐涂料，漆膜柔韧性1mm、附着力1级、耐冲击性50cm、铅笔硬度5H、光泽度98%、膜厚度14µm~16µm，纳米钛改性聚合物在漆膜中分散、分布均匀。漆膜在30%H2SO4溶液、10%NaOH溶液、3.5

6、%盐雾中分别放置4320h、4320h、2000h后未出现起泡、起皱、脱落、锈点等现象。纳米钛粉耐腐蚀性能极强，纳米钛改性聚合物能发挥纳米材料的体积效应和表面效应，有效的填充涂层中的“微孔”，增加涂层与基体界面间的附着力，极大的提高涂层的防腐特性。关键词纳米钛；高能球磨；防腐涂料-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractCoatingsprotectionisaneffectivewaytoprotectmetalmaterialsfromaircorrosionandelectrochemistrycorr

7、osion.Nanocoatingscanshowexcellentpropertyofcorrosionresistancebecauseofaddingofcorrosionresistancenamoparticles.Difficultiesofpreparationofnanoparticlesanddispersionofnanoparticlesintocoatingsarethereasonwhynanocoatingsdevelopslowly.Modifiedpolymersbynano-Tiare

8、preparedduringhighenergyballmillingbymechanochemistry.Depositiontallnessrecordingmethod,XRD,XRF,TEM,SEMandXPSareusedtoanalysesthesamples.Theprocessingparametersaredet