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.pdf

1、海洋環(huán)境腐蝕嚴重縮短金屬工程材料的使用壽命，帶來巨大的經(jīng)濟損失和安全隱患，涂層防護是防止和控制金屬腐蝕的最常見的措施之一。由于技術及成本的限制，市場上應用較多的海洋防腐涂料仍然具有毒性，對人的生理健康和海洋生態(tài)造成損害。本文利用水性聚氨酯(WPU)分子的可設計性，合理選用功能共聚單體，成功制備了一系列海洋氣候條件下功能性WPU及其復合材料，并測試表征了WPU乳液及涂層的綜合性能。
　　以雙酚A型環(huán)氧樹脂E-44、聚醚多元醇N210

2、和N220、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二羥甲基丙酸(DMPA)為主要原料，制備了一系列環(huán)氧樹脂改性聚氨酯(EPU)水乳液。FT-IR測試確認了環(huán)氧改性聚氨酯的結(jié)構(gòu)?？疾炝谁h(huán)氧樹脂E-44含量、聚醚多元醇分子量、擴鏈劑種類和成膜熱烘溫度對EPU乳液及涂膜性能的影響，確定了最佳配方，當以聚醚N210為大分子多元醇，BDO為擴鏈劑，環(huán)氧樹脂E-44含量為10 wt％，EPU乳液及涂膜的綜合性能最佳，當乳液成膜熱烘溫度為80℃時，獲得的涂

3、層綜合性能最佳。
　　采用兩步法，先以E-44、N210、IPDI、DMPA、HEA等為主要原料制備以碳碳雙鍵封端的環(huán)氧樹脂改性聚氨酯(EPU)水乳液;然后在EPU粒子中引入MMA與BA的混合丙烯酸酯單體，通過乳液共聚的方法，制備了環(huán)氧樹脂-丙烯酸酯改性聚氨酯(EPUA)水乳液。FT-IR測試確認了聚氨酯、環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯間發(fā)生化學化應;TEM結(jié)果證實EPUA粒子形成了以聚丙烯酸酯(PA)為核，EPU為殼的核殼結(jié)構(gòu);熱重分析和力

4、學拉伸測試表明PA的存在可明顯增加涂膜的熱穩(wěn)定性和力學性能;涂層的耐腐蝕性高度依賴于PA的含量，當PA含量為30 wt％時，EPUA涂膜在5％ NaCl溶液中耐腐蝕性最佳。
　　先以改良Hummers法制備氧化石墨烯(GO)，然后用二乙基甲苯二胺(DETDA)對GO進行改性，獲得功能化氧化石墨烯(DETDA/GO)，最后將DETDA/GO、EPU、丙烯酸酯單體共同進行乳液聚合，制備改性氧化石墨烯增強環(huán)氧-聚氨酯-丙烯酸酯(DETD