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《聚吡咯及其復(fù)合材料的制備與防腐性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類號(hào):TB324密級(jí):公開(kāi)國(guó)際圖書(shū)分類號(hào):西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文聚吡咯及其復(fù)合材料的制備與防腐性能研究年級(jí)二〇一五級(jí)姓名張玲玲申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別工學(xué)碩士專業(yè)材料科學(xué)與工程指導(dǎo)老師胡書(shū)春副教授二零一八年五月ClassifiedIndex:TB324U.D.C:SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTUDIESONPREPARATIONANDANTICORROSIVEPERFORMANCEOFPPyANDITSCOMPOSITESGrade:2015Candidate:
2、LinglingZhangAcademicDegreeAppliedfor:MasterDegreeSpeciality:MaterialsscienceandEngineeringSupervisor:Assoc.Prof.ShuchunHuMay,2018西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第I頁(yè)摘要隨著鋼鐵材料在現(xiàn)代建筑與工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,其腐蝕問(wèn)題已成為一個(gè)備受關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,國(guó)際社會(huì)每年都因鋼鐵腐蝕而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前,隨著對(duì)鋼鐵腐蝕防護(hù)研究工作的開(kāi)展,國(guó)際上已報(bào)道了越來(lái)越多的鋼鐵腐蝕防護(hù)技術(shù),例如熱鍍鋅、施用鉻酸
3、鹽等無(wú)機(jī)涂層以及添加緩蝕劑等技術(shù)。但這些技術(shù)都存在一些較為突出的局限性?;谝陨锨闆r,目前很有必要開(kāi)展一些新的鋼鐵腐蝕防護(hù)技術(shù)的研發(fā)工作。近年來(lái),隨著導(dǎo)電高分子研究工作的推進(jìn),越來(lái)越多的研究者將目光聚集在導(dǎo)電高分子在金屬防腐方面的應(yīng)用,而聚吡咯由于其無(wú)毒且易獲得等特點(diǎn)而備受研究者們的青睞。本文主要研究導(dǎo)電高分子聚吡咯及其復(fù)合物對(duì)Q235鋼的腐蝕防護(hù)性能,主要的工作如下:(1)在冰浴磁力攪拌的條件下,電解液為0.1MPy單體和0.1M摻雜劑,摻雜劑分別是(十二烷基苯磺酸鈉(SDBS),對(duì)甲苯磺酸(PTSA),氨基磺酸(SA),植
4、酸(PA),草酸(OA)),采用電化學(xué)恒電位沉積的方法,在Q235鋼表面,制備了不同摻雜劑摻雜的聚吡咯薄膜,在3.5%的氯化鈉溶液中測(cè)試了其對(duì)Q235鋼的腐蝕防護(hù)性能,結(jié)果表明SDBS摻雜的聚吡咯薄膜SDBS-PPy/Q235防腐性能最好,其腐蝕電流密度為4.34-2μAcm,腐蝕率僅為0.050mm/y,是Q235裸鋼的1/25。在此基礎(chǔ)上,研究了不同濃度SDBS對(duì)摻雜聚吡咯薄膜防腐性能的影響,探討了濃度變化對(duì)防腐性能的影響機(jī)制,得到了最佳的摻雜濃度,為0.10M。(2)在確定了最佳摻雜劑及濃度的基礎(chǔ)上,分別電化學(xué)制備了Si
5、O2-PPy及ZnO-PPy復(fù)合材料。系統(tǒng)地研究了不同系列樣品形貌、組成、親疏水性及對(duì)Q235鋼的防腐性能差異。SEM結(jié)果表明,TEOS為原料制備的SiO2-PPy復(fù)合材料的顆粒致密度最高,堆砌最致密。水接觸角測(cè)試表明其疏水性最好,水接觸角為95°,電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明,其開(kāi)路電位,動(dòng)電位極化曲線,交流阻抗譜都表明其優(yōu)異的防腐性能。以乙酸鋅為原料制備的ZnO-PPy復(fù)合材料的顆粒致密度最高,堆砌最致密。水接觸角測(cè)試表明其疏水性最好,水接觸角為126.3°,電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明,其開(kāi)路電位,動(dòng)電位極化曲線,交流阻抗譜都表明其優(yōu)異的防
6、腐性能。(3)聚吡咯無(wú)機(jī)粒子復(fù)合材料在防腐方面的性能較單一聚吡咯材料有明顯的提升,但在長(zhǎng)時(shí)間的防腐過(guò)程中由于附著力的欠缺,因此長(zhǎng)效防護(hù)效果不理想。因此,將聚西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第II頁(yè)吡咯無(wú)機(jī)粒子復(fù)合材料與環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)合,并在3.5%的氯化鈉溶液中進(jìn)行了20天+-的鹽霧試驗(yàn),以及在1mol/L的H溶液及1mol/L的OH中進(jìn)行30天的浸泡試驗(yàn),結(jié)果表明:與環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合之后的樣品防腐性能較裸樣均有明顯的提高,在20天的鹽霧+試驗(yàn)之后,裸樣表面形成較明顯的腐蝕坑,且腐蝕坑深度為185μm,在1mol/L的H-中,裸樣的
7、腐蝕坑深度為230μm,1mol/L的OH進(jìn)行30天的浸泡試驗(yàn),裸樣的腐蝕坑深度為150μm,而所制備的系列樣品防腐性能有明顯的提升。關(guān)鍵詞:聚吡咯;Q235鋼;電化學(xué);環(huán)氧樹(shù)脂;腐蝕防護(hù)西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第III頁(yè)AbstractWiththelarge-scaleapplicationofsteelmaterialsinmodernconstructionandindustrialfields,thecorrosionproblemhasbecomeahotissueastheinternationalcomm
8、unitysuffersfromhugeeconomiclosseseveryyearbecauseofsteelcorrosion.Atpresent,withtheresearchprogressofsteelcorrosionprotection,moreandmore