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《納米復(fù)合氟碳涂料的制備及性能研究》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。
1、學(xué)號(hào):12201125常州大學(xué)碩士學(xué)位論文納米復(fù)合氟碳涂料的制備及性能研究研究生陳亮指導(dǎo)教師宋仁國(guó)教授學(xué)科、專業(yè)名稱高分子化學(xué)與物理研究方向納米材料改性氟碳涂料2015年4月StudyonSynthesisandPerformanceofNanocompositeFluorocarboncoatingsADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByLiangChen(ChemistryandPhysicsofPolymers)DissertationSuperviso
2、r:Prof.SongRen-guoApr,2015常州大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在論文中以明確方式標(biāo)明。本人已完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名:簽字日期:年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)的說明本學(xué)位論文作者完全了解常州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位
3、屬常州大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤,允許論文被查閱和借閱。學(xué)??梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。保密論文注釋:本學(xué)位論文屬于保密范圍,在年解密后適用本授權(quán)書。非保密論文注釋:本學(xué)位論文不屬于保密范圍,適用本授權(quán)書。學(xué)位論文作者簽名:簽字日期:年月日導(dǎo)師簽名:簽字日期:年月日中文摘要納米復(fù)合氟碳涂料由于其獨(dú)特的物理與化學(xué)性能越來越受到更多的關(guān)注。本文首先通過硅烷偶聯(lián)劑KH-560分別對(duì)納米TiO2、納米SiO2和納米Al2O
4、3進(jìn)行表面改性,通過傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)、透射電子顯微鏡(TEM)、熱重分析(TGA)和分散性實(shí)驗(yàn)等對(duì)改性前后的納米粒子進(jìn)行了一系列分析。在此基礎(chǔ)上,將改性后的納米TiO2、納米SiO2和納米Al2O3添加到氟碳涂料中并制備成相應(yīng)的涂層樣品。通過一系列表征方法測(cè)試納米改性氟碳涂料的各項(xiàng)性能,挑選出最佳納米改性材料。然后逐一探討最佳納米改性材料的尺寸大小、添加量對(duì)納米復(fù)合氟碳涂料性能的影響。主要研究結(jié)論如下:(1)原位改性后的納米TiO2、納米SiO2和納米Al2O3粒子表面成功接枝了硅烷偶聯(lián)劑KH
5、-560的有機(jī)鏈段,納米粒子在有機(jī)溶劑中分散性得到提高;將三種納米粒子添加到氟碳涂料體系中,發(fā)現(xiàn)納米復(fù)合氟碳涂料的各項(xiàng)性能均優(yōu)于氟碳涂料。其中納米SiO2粒子改性的納米復(fù)合氟碳涂料經(jīng)SEM觀察的涂層表面以及斷面形貌,發(fā)現(xiàn)在涂層的表面、涂層的厚度層以及涂層與基體材料接觸界面附近均沒有發(fā)現(xiàn)微小的裂紋,涂層的力學(xué)性能、抗老化性能、耐腐蝕性能等均優(yōu)于其他兩種納米粒子改性的氟碳涂料;(2)其次,通過St?ber方法成功制備了不同粒徑的納米SiO2粒子,簡(jiǎn)要的討論了KH-560用量對(duì)納米SiO2粒子分散性的影響,并且制備了
6、相應(yīng)的不同粒徑納米SiO2復(fù)合氟碳涂料,系統(tǒng)的分析了納米SiO2粒子粒徑大小對(duì)納米復(fù)合氟碳涂料各項(xiàng)性能的影響。通過測(cè)試分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)納米SiO2粒子的粒徑為150nm左右,納米復(fù)合氟碳涂層的表面最為平整,納米SiO2粒子均勻的分散在氟碳涂料體系中,涂層的力學(xué)性能、耐磨性能、耐腐蝕性能和耐紫外老化性能最為優(yōu)異;而大粒徑納米SiO2粒子的加入并不能很好的填充氟碳涂層中存在的孔隙,同時(shí)會(huì)造成新的缺陷,使得涂層的各項(xiàng)性能降低;(3)最后將添加量為1%、2%、3%、4%、5%的150nm納米SiO2粒子分別添加到氟碳涂料體系
7、中,制成相應(yīng)的納米復(fù)合氟碳涂料,然后通過一系列表征方法測(cè)試其各項(xiàng)性能。結(jié)果表明:少量的納米SiO2粒子的確能很好的填充氟碳涂層中存在的孔隙,同時(shí)能降低涂層的自腐蝕電位和自腐蝕電流,增加它的耐腐蝕性能;當(dāng)添加量為4wt.%時(shí),納米復(fù)合氟碳涂層的力學(xué)性能、耐磨性能、耐腐蝕性能等各項(xiàng)性能最為優(yōu)異;而當(dāng)添加量為5wt.%時(shí),由于添加量過大,涂層中的納米級(jí)孔隙已不能容納大量的納米SiO2,同時(shí)還新增加了涂層的微裂紋,涂層的各項(xiàng)性能急劇下降,且通過EIS分析證實(shí)金屬基體經(jīng)過15天浸泡后發(fā)生了腐蝕現(xiàn)象。關(guān)鍵詞:納米SiO2;
8、氟碳涂料;耐性蝕;表面改性;納米復(fù)合涂層ABSTRACTNanocompositefluoropolymercoatinghasbeenattractedmoreattentionbecauseofitsuniquephysicalandchemicalproperties.Thisarticlefirstlysurfacemodificationandcharacterization