改性新型涂层材料制备及其防腐性能研究

为了解决纳米SiO_(2)、六方氮化硼(BN)固体填料在树脂中的分散效果,利用硅烷偶联剂(KH-560)对二者进行表面处理。在共混体系中加入偶联剂作相容剂,增加与聚二甲基硅氧烷(PDMS)及环氧树脂的相容性,利用超声方式使复合体系充分分散,以发挥填料的性能,得到了具有疏水效果的防腐蚀环氧复合涂层。利用正交试验对其配方组成、涂层样品的各方面性能深入研究,并对其结构、接触角、附着力、电化学、耐介质腐蚀等方面进行测试和分析。研究结果表明:(1)硅烷偶联剂KH-560成功接枝于纳米SiO_(2)和六方BN上,在树脂中的相容性好。(2)根据对样品涂层各测试指标的结果分析,得到各填料添加量对各性能指标的影响程度及最佳水平级别。(3)填料的引入使涂层接触角有明显增加,接触角即涂层疏水性随3种填料添加量呈现正相关趋势。极差分析表明,3种填料的最佳水平均为第4水平,改性六方BN添加量水平对涂层疏水性影响最明显。(4)根据耐酸碱盐介质测试结果可知:涂层样品对于碱性和浓盐介质的防护能力优于对酸介质,在碱性及浓盐介质中基本不发生发泡、损坏、腐蚀现象。(5)正交试验中最佳配方为:PMDS添加量为0.5 g,改性纳米SiO_(2)添加量为2.0 g,改性六方BN添加量为1.00 g。

碳纳米管改性涂层复合材料的制备设计及性能研究

为了解决碳纳米管容易团聚且在聚合物基体中分散性差等问题,利用偶联剂将碳纳米管进行功能化处理,使得碳纳米管均匀地分散在水性环氧树脂中并形成一种理想的两相界面,充分发挥碳纳米管的优异性能,制备出一种性能优异的复合防腐涂层,并深入探究了其复合材料的力学特性、疏水性等。研究结果表明:通过傅里叶变换红外光谱和X射线衍射光谱仪分析,证实碳纳米管表面和偶联剂发生了化学反应,成功接枝;改性前当碳纳米管添加浓度达到5%时,开始发生明显团聚,而改性后分散效果明显提升,添加浓度在9%时才开始出现团聚;改性后碳纳米管对复合材料的附着力明显提升,优于未改性碳纳米管复合材料,但添加量不宜过大;改性对复合材料涂层的硬度没有削弱,复合材料涂层依然保持良好的力学性能。总之,改性碳纳米管添加到复合涂层中可以有效改善其综合性能,但添加量不宜超过9%。