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氮化硼改性环氧树脂复合涂层的结构调控及其摩擦性能研究的任务书
任务书：氮化硼改性环氧树脂复合涂层的结构调控及其摩擦性能研究
一、研究背景
环氧树脂涂层广泛应用于汽车、船舶、航空、电子、建筑等领域，是一种重要的保护涂料。然而，传统环氧树脂涂层具有耐磨性差、耐腐蚀性差的缺点，难以满足高耐磨、耐腐蚀的使用要求。因此，研究如何提高环氧树脂涂层的耐磨性和耐腐蚀性，是当前环氧树脂涂层研究领域的热点。
氮化硼是一种硬度极高、耐磨性和抗腐蚀性能优良的材料，将其用于环氧树脂涂层的改性有望提高涂层的性能。同时，在设计合适的复合结构方案下，还能够有效降低涂层的摩擦系数，使环氧树脂涂层具有较好的防滑和抗拉伸性能。
因此，本研究旨在研究氮化硼改性环氧树脂复合涂层的结构调控及其摩擦性能，为环氧树脂涂层的性能优化提供重要的理论和实践指导。
二、研究目的
1.合成具有不同氮化硼含量的氮化硼改性环氧树脂。
2.设计合适的复合结构方案，探究复合结构对环氧树脂涂层摩擦性能的影响机理。
3.研究氮化硼含量、复合结构等因素对涂层耐磨性和耐腐蚀性能的影响，并探究其作用机理。
4.综合分析不同氮化硼含量、不同复合结构对环氧树脂涂层性能的影响，优化氮化硼改性环氧树脂涂层的性能。
三、研究内容
1.合成氮化硼改性环氧树脂，并对其进行物理化学性能测试。
2.设计并制备不同复合结构的氮化硼改性环氧树脂涂层样品，对其进行摩擦系数测试，探究复合结构对涂层性能的影响。
3.通过耐磨实验、缺口腐蚀实验等方法测试不同氮化硼含量、不同复合结构对涂层耐磨性和耐腐蚀性能的影响，分析其作用机理。
4.综合分析不同氮化硼含量、不同复合结构对涂层性能的影响，优化氮化硼改性环氧树脂涂层的性能。
四、研究方法
1.合成氮化硼改性环氧树脂：采用快速固化胶黏剂反应，通过调控反应物摩尔比例等条件，合成氮化硼改性环氧树脂材料。
2.制备涂层样品：将氮化硼改性环氧树脂与适当的增塑剂、助剂、填充剂等原料混合，采用涂布、喷涂等方法制备不同复合结构的涂层样品。
3.物理化学性能测试：对氮化硼改性环氧树脂及其涂层样品进行力学性能测试（如弹性模量、硬度等）、热性能测试（如玻璃化转变温度、热稳定性等）和表面性能测试（如接触角等）。
4.摩擦系数测试：使用XG-400万能高温摩擦系数仪，对制备的涂层样品进行摩擦系数测试，并分析复合结构对摩擦系数的影响。
5.耐磨实验：采用砂轮磨损试验机对不同氮化硼含量、不同复合结构的涂层样品进行耐磨实验，并对磨损后的涂层进行表面形貌观察、物理化学性质分析等。
6.缺口腐蚀实验：通过模拟涂层在潮湿环境下使用的情况，对不同氮化硼含量、不同复合结构的涂层样品进行缺口腐蚀实验，并分析导致涂层腐蚀的原因。
七、预期成果
通过本研究，预计达到以下成果：
1.合成一种性能优良的氮化硼改性环氧树脂，并制备出不同复合结构的涂层样品。
2.探究复合结构对涂层摩擦系数的影响机理，并找到降低涂层摩擦系数的最佳方案。
3.研究不同氮化硼含量、不同复合结构对涂层耐磨性和耐腐蚀性能的影响，并掌握其作用机理。
4.优化氮化硼改性环氧树脂涂层的性能，为环氧树脂涂层的实际应用提供技术支持。
五、研究周期
本研究周期为两年。
六、主要参考文献
1.CaiY,YuL,LiY,etal.Preparationandcharacterizationofboronnitridefillersmodifiedepoxycoatingwithexcellentanti-corrosionandanti-scratchproperties.JournalofCoatingsTechnology&Research,2019,6(2):213-222.
2.WangJ,ZhouX,WuY,etal.Anovelstrategytoimprovethemechanicalpropertiesofepoxynanocomposites:grapheneoxide/boronnitridehybridfillers.CompositesScience&Technology,2018,157:17-23.
3.YangX,HuangY,LiT,etal.Preparationandcharacterizationofepoxyresin/BNnanosheetsnanocomposites.JournalofAppliedPolymerScience,2016,133(30).
4.ZhangQ,LiY,XuB,etal.FabricationandwearresistanceofhybridBN/epoxynanocompositecoatingsonaluminumsubstrate.AppliedSurfaceScience,2017,401:383-