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1、國內(nèi)圖書分類號：TB324密級：公開國際圖書分類號：西南交通大學研究生學位論文聚吡咯及其復合材料的制備與防腐性能研究年級二〇一五級姓名張玲玲申請學位級別工學碩士專業(yè)材料科學與工程指導老師胡書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西南交通大學碩士研究生學位論文第I頁摘要隨著鋼鐵材料在現(xiàn)代建筑與工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應用，其腐蝕問題已成為一個備受關(guān)注的熱點問題，國際社會每年都因鋼鐵腐蝕而造成巨大的經(jīng)濟損失。目前，隨著對鋼鐵腐蝕防護研究工作的開展，國際上已報道了越來越多的鋼鐵腐蝕防護技術(shù)，例如熱鍍鋅、施用鉻酸
3、鹽等無機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。基于以上情況，目前很有必要開展一些新的鋼鐵腐蝕防護技術(shù)的研發(fā)工作。近年來，隨著導電高分子研究工作的推進，越來越多的研究者將目光聚集在導電高分子在金屬防腐方面的應用，而聚吡咯由于其無毒且易獲得等特點而備受研究者們的青睞。本文主要研究導電高分子聚吡咯及其復合物對Q235鋼的腐蝕防護性能，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），對甲苯磺酸（PTSA），氨基磺酸（SA），植
4、酸（PA），草酸（OA）），采用電化學恒電位沉積的方法，在Q235鋼表面，制備了不同摻雜劑摻雜的聚吡咯薄膜，在3.5%的氯化鈉溶液中測試了其對Q235鋼的腐蝕防護性能，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對摻雜聚吡咯薄膜防腐性能的影響，探討了濃度變化對防腐性能的影響機制，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，分別電化學制備了Si
5、O2-PPy及ZnO-PPy復合材料。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復合材料的顆粒致密度最高，堆砌最致密。水接觸角測試表明其疏水性最好，水接觸角為95°，電化學測試結(jié)果表明，其開路電位，動電位極化曲線，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復合材料的顆粒致密度最高，堆砌最致密。水接觸角測試表明其疏水性最好，水接觸角為126.3°，電化學測試結(jié)果表明，其開路電位，動電位極化曲線，交流阻抗譜都表明其優(yōu)異的防
6、腐性能。（3）聚吡咯無機粒子復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，但在長時間的防腐過程中由于附著力的欠缺，因此長效防護效果不理想。因此，將聚西南交通大學碩士研究生學位論文第II頁吡咯無機粒子復合材料與環(huán)氧樹脂進行復合，并在3.5%的氯化鈉溶液中進行了20天+-的鹽霧試驗，以及在1mol/L的H溶液及1mol/L的OH中進行30天的浸泡試驗，結(jié)果表明：與環(huán)氧樹脂復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進行30天的浸泡試驗，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；環(huán)氧樹脂；腐蝕防護西南交通大學碩士研究生學位論文第III頁AbstractWiththelarge-scaleapplicationofsteelmaterialsinmodernconstructionandindustrialfields,thecorrosionproblemhasbecomeahotissueastheinternationalcomm
8、unitysuffersfromhugeeconomiclosseseveryyearbecauseofsteelcorrosion.Atpresent,withtheresearchprogressofsteelcorrosionprotection,moreandmore
