负载氮唑类缓蚀剂水凝胶自修复涂层对Q235钢防腐蚀机理研究.doc

负载氮唑类缓蚀剂水凝胶自修复涂层对Q235钢防腐蚀机理研究随着工业文明的不断进步,全球范围内腐蚀问题日益险峻,已成为全球性关注问题。由于材料腐蚀导致的危害不仅造成经济损失,更会导致环境污染和人员伤亡。防腐涂料是实现金属腐蚀防护最经济、最有效的实现方式之一。涂料在使用过程中会因为外界因素或外力环境等条件的改变而产生细小的裂纹,在腐蚀环境下会造成涂层失效,导致无法对金属基体进行有效防护。水凝胶是一种3D立体网络状结构材料,拥有优异的吸水性和自修复性能。通过水凝胶内部的动态共价键的动态开合,可以实现快速修复破损裂纹的功能。水凝胶材料自修复功能对涂层性能改善具有技术提升和工程应用特点,为自修复涂层提供了新的发展思路。本文利用二氧化硅水凝胶自修复性能,负载噻唑类缓蚀剂,对其防腐蚀性能进行测试。并将负载缓蚀剂的水凝胶与水性涂层相结合;利用水凝胶优异的自修复性能和噻唑类缓蚀剂的缓蚀性能,对金属基体进行腐蚀防护测试性能研究。本文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)合成二氧化硅水凝胶基体,筛选合适的噻唑类缓蚀剂进行负载,实现负载缓蚀剂能水凝胶基体中发挥缓蚀作用,同时不影响水凝胶基体自身的性能;(2)通过优化试验,选择苯并三氮唑和1,2,4-三氮唑负载到水凝胶中,对负载后水凝胶进行表征测试。FT-IR结果表明,苯并三氮唑和1,2,4-三氮唑分别有效负载于水凝胶基体中;XRD结果表明,苯并三氮唑和1,2,4-三氮唑的负载均没有和二氧化硅水凝胶基体进行反应;(3)测试负载苯并三氮唑和1,2,4-三氮唑的水凝胶的防腐蚀性能。通过电化学阻抗谱进行分析,对比实验结果表明负载苯并三氮唑和1,2,4-三氮唑明显提高了二氧化硅水凝胶的防腐蚀性能,且在一定范围内,负载浓度越高,防腐蚀性能越好;(4)苯并三氮唑和1,2,4-三氮唑的添加没有改变二氧化硅水凝胶基体自身的性能,保留了水凝胶优异的自修复性能。通过电化学测试可以看出,负载苯并三氮唑水凝胶和负载1,2,4-三氮唑水凝胶可以对破损区域进行修复,修复效果良好;(5)将负载缓蚀剂的水凝胶添加到水性聚丙烯酸涂层中,利用湿热试验和中性盐雾试验,证实了负载缓蚀剂的水凝胶显著提高了涂层的防腐蚀性能。