有機無機雜化水性聚氨酯乳液及其復合涂層性能的研究
發(fā)布時間：2022-01-03 21:22
海洋腐蝕每年對全球造成了極其嚴重的經濟損失,也時刻危害著海洋環(huán)境下作業(yè)人員的安全,解決船舶、基建等海洋氣候下器材的防腐蝕已經成為一個世界性的難題。在基材表面涂覆涂層是一種簡單而有效的防腐蝕方法,因此如何研制高性能、環(huán)境友好型防腐蝕涂料逐漸成為材料學領域的一個重要挑戰(zhàn)。本研究從聚氨酯優(yōu)異的分子結構可設計性與可水性化的特點出發(fā),合成了一系列有機無機雜化水性聚氨酯（WPU）復合乳液,系統(tǒng)表征了乳液及涂層的各項性能,探究防腐蝕性能與樹脂結構之間的對應關系,確定最優(yōu)配方以適應海洋條件下器材防腐蝕的需要。以異氟爾酮二異氰酸酯（IPDI）,聚碳酸酯二元醇（PCDL）,二羥甲基丙酸（DMPA）等作為主要原料合成了聚氨酯預聚體,使用氫氧化鈣（Ca（OH）2）與三乙胺（TEA）制備復配中和劑,乳化后得到一系列不同Ca（OH）2含量的水性聚氨酯乳液。FT-IR確認并表征了聚氨酯的結構。DSC測試結果表明Ca（OH）2的引入抑制了聚酯型聚氨酯的結晶能力,提升了涂層的透明度。力學拉伸測試顯示Ca（OH）2的引入在增強涂層的拉...
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：68 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
海洋氣候下腐蝕區(qū)域劃分以及金屬材料腐蝕速率1Figure1.1Classificationofcorrosionareasandcorrosionrateofmetallicmaterialsin
合肥工業(yè)大學專業(yè)碩士研究生學位論文機械性能與低溫柔順性，同時耐磨損性能、耐化學品腐蝕性能）異氰酸酯基團可以與含活潑氫的單體進行反應，如羥基、氨基因此水性聚氨酯結構可設計性極強，極易對其從分子結構層次性聚氨酯分類聚氨酯按照不同的特征可以有很多種不同的分類方法，具體分
圖 1.3 前擴鏈與后擴鏈工藝制備水性聚氨酯乳液的過程 3Figure 1.3 Synthesis routes of preparing aqueous polyurethane emulsion by pre-expandingand post-expanding process（4）按親水基團分類以內乳化法制備得到的水性聚氨酯通常是在主鏈中接入親水性質的基團，按照親水基團的種類可以將水性聚氨酯分為陽離子型水性聚氨酯、陰離子型水性聚氨酯以及非離子型水性聚氨酯。陽離子型 WPU 通常指在合成過程中加入陽離子型親水擴鏈劑，主要為含叔胺基團的擴鏈劑，如 N-甲基二乙醇胺，叔胺在中和階段經過酸進行質子化賦予聚氨酯親水性。陰離子型 WPU 指在合成過程中加入陰離子型親水擴鏈劑，主要為含羧基或磺酸型擴鏈劑，二羥甲基丙酸（DMPA），氨基磺酸鹽（AAS）等，中和階段通常加入堿進行離子化賦予聚氨酯親水性。非離子型WPU 指在聚氨酯鏈段中加入非離子型的親水鏈段實現水性化，最常用的為聚氧化乙烯二醇（PEG），軟段親水性較強不需要進行離子化，可以直接進行乳化得到WPU 乳液。[23]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]316L不銹鋼表面激光熔覆Stellite-F合金層的電化學腐蝕行為[J]. 鐘曉康,王幸福,韓福生. 金屬熱處理. 2019(01)
[2]美國海洋戰(zhàn)略及其啟示[J]. 趙露,陳寧. 國土資源情報. 2018(12)
[3]船舶與海洋工程防腐蝕技術初探[J]. 張銘瑋,周效國. 科技創(chuàng)新與應用. 2018(36)
[4]中國海洋資源開發(fā)強度時空格局演化及影響因素分析[J]. 王澤宇,曹坤,徐靜,盧函. 資源開發(fā)與市場. 2018(12)
[5]海洋強國建設背景下加快海洋能開發(fā)利用的思考[J]. 劉玉新,王海峰,王冀,陳利博. 科技導報. 2018(14)
[6]表面處理技術在航天材料中的應用[J]. 于鳳梅,楊薛軍,張科偉,李仙會. 理化檢驗(物理分冊). 2018(06)
[7]關于海洋強國戰(zhàn)略的思考[J]. 賈宇. 太平洋學報. 2018(01)
[8]海洋飛濺區(qū)鋼結構的防腐蝕技術[J]. 王煥煥,杜敏. 腐蝕科學與防護技術. 2015(05)
[9]船舶防腐蝕技術應用及研究進展[J]. 孔祥峰,張婧,姜源慶,白強. 全面腐蝕控制. 2014(10)
[10]海洋環(huán)境下鋼結構的腐蝕機理[J]. 周常蓉,朱衛(wèi)華. 科協(xié)論壇(下半月). 2008(09)
碩士論文
[1]海洋環(huán)境下高耐蝕涂層用水性聚氨酯及其復合材料的制備與性能研究[D]. 孫靜.合肥工業(yè)大學 2016
[2]Q235鋼和不銹鋼海水腐蝕機理研究[D]. 蘇璐璐.山東大學 2010
本文編號：3567001
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：68 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
海洋氣候下腐蝕區(qū)域劃分以及金屬材料腐蝕速率1Figure1.1Classificationofcorrosionareasandcorrosionrateofmetallicmaterialsin
合肥工業(yè)大學專業(yè)碩士研究生學位論文機械性能與低溫柔順性，同時耐磨損性能、耐化學品腐蝕性能）異氰酸酯基團可以與含活潑氫的單體進行反應，如羥基、氨基因此水性聚氨酯結構可設計性極強，極易對其從分子結構層次性聚氨酯分類聚氨酯按照不同的特征可以有很多種不同的分類方法，具體分
圖 1.3 前擴鏈與后擴鏈工藝制備水性聚氨酯乳液的過程 3Figure 1.3 Synthesis routes of preparing aqueous polyurethane emulsion by pre-expandingand post-expanding process（4）按親水基團分類以內乳化法制備得到的水性聚氨酯通常是在主鏈中接入親水性質的基團，按照親水基團的種類可以將水性聚氨酯分為陽離子型水性聚氨酯、陰離子型水性聚氨酯以及非離子型水性聚氨酯。陽離子型 WPU 通常指在合成過程中加入陽離子型親水擴鏈劑，主要為含叔胺基團的擴鏈劑，如 N-甲基二乙醇胺，叔胺在中和階段經過酸進行質子化賦予聚氨酯親水性。陰離子型 WPU 指在合成過程中加入陰離子型親水擴鏈劑，主要為含羧基或磺酸型擴鏈劑，二羥甲基丙酸（DMPA），氨基磺酸鹽（AAS）等，中和階段通常加入堿進行離子化賦予聚氨酯親水性。非離子型WPU 指在聚氨酯鏈段中加入非離子型的親水鏈段實現水性化，最常用的為聚氧化乙烯二醇（PEG），軟段親水性較強不需要進行離子化，可以直接進行乳化得到WPU 乳液。[23]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]316L不銹鋼表面激光熔覆Stellite-F合金層的電化學腐蝕行為[J]. 鐘曉康,王幸福,韓福生. 金屬熱處理. 2019(01)
[2]美國海洋戰(zhàn)略及其啟示[J]. 趙露,陳寧. 國土資源情報. 2018(12)
[3]船舶與海洋工程防腐蝕技術初探[J]. 張銘瑋,周效國. 科技創(chuàng)新與應用. 2018(36)
[4]中國海洋資源開發(fā)強度時空格局演化及影響因素分析[J]. 王澤宇,曹坤,徐靜,盧函. 資源開發(fā)與市場. 2018(12)
[5]海洋強國建設背景下加快海洋能開發(fā)利用的思考[J]. 劉玉新,王海峰,王冀,陳利博. 科技導報. 2018(14)
[6]表面處理技術在航天材料中的應用[J]. 于鳳梅,楊薛軍,張科偉,李仙會. 理化檢驗(物理分冊). 2018(06)
[7]關于海洋強國戰(zhàn)略的思考[J]. 賈宇. 太平洋學報. 2018(01)
[8]海洋飛濺區(qū)鋼結構的防腐蝕技術[J]. 王煥煥,杜敏. 腐蝕科學與防護技術. 2015(05)
[9]船舶防腐蝕技術應用及研究進展[J]. 孔祥峰,張婧,姜源慶,白強. 全面腐蝕控制. 2014(10)
[10]海洋環(huán)境下鋼結構的腐蝕機理[J]. 周常蓉,朱衛(wèi)華. 科協(xié)論壇(下半月). 2008(09)
碩士論文
[1]海洋環(huán)境下高耐蝕涂層用水性聚氨酯及其復合材料的制備與性能研究[D]. 孫靜.合肥工業(yè)大學 2016
[2]Q235鋼和不銹鋼海水腐蝕機理研究[D]. 蘇璐璐.山東大學 2010
本文編號：3567001
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