深海环境环氧基防腐涂层内树脂与填料间的界面化学键合研究

基本信息
批准号:51271188
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:吴航
学科分类:
依托单位:东北大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王群昌,牛建民,柯超群,冯远超
关键词:
颜填料深海环境环氧树脂化学键合防腐涂层
结项摘要

The epoxy coatings were widely used for corrosive protection of the metal substrates in the deep sea environments. But the interaction between organic resins and inorganic pigments or fillers in the anti-corrosive coating is a weak physical adsorbability. Because of the surface energy between them was difference, the bonding force and wettability for their surfaces were poor, so the Pigments and fillers were easy to agglomerated in the cross-linked coatings, that would to induce defects and stress concentrations at their interfaces in the deep sea environments. Cause the brittleness and porosity increased in mass of coatings, that resulting more failures in the anti-corrosive coatings. This research project intended to change the traditional ideas about coating's manufacture. Explore the ways to increase both the resins and pigments or filler's chemical activity, obtain the chemical bonding between them to make the coatings as fusion structure. Find out the methods to decreasing the interface defects between resins and pigments or fillers in the epoxy based coatings. Study the Matching mechanism between the toughness resins and rigid pigments or fillers. Obtain the mechanism of the anti-corrosive performance about the coatings in the deep sea environments after chemical- bonded. On the basis of this research project, we will find the best way to improving both the corrosion resistance and mechanical properties of the anti-corrosive coatings used in the deep sea environments.

环氧涂层广泛用于深海环境中金属基材的腐蚀防护。但现役防腐涂层内有机树脂与无机颜填料间的结合主要为弱的物理相互作用,二者表面能差异很大,界面亲和力差、浸润性不佳,颜填料易发生团聚。而深海高压及压力交变环境易在界面处诱发缺陷和应力集中,引起涂层脆化开裂、孔隙率上升,导致涂层防腐效果差、寿命短。拟改进传统的涂层研制思路,分别从提高树脂活性和颜填料活性两方面考虑,并通过预反应实现二者适当的化学键合,让树脂与颜填料融为一体,解决防腐涂层内的有机/无机界面问题。本课题将阐明树脂上接枝活性官能团的化学结构,颜填料表面引入活性点的数量对二者形成化学键合的影响规律;探清树脂与颜填料间化学键合的程度对二者界面相容性的影响规律;明确刚性的颜填料相和韧性的树脂相之间的匹配机理,在此基础上寻找综合提升深海环境中涂层防腐性能以及防腐寿命的最佳途径。

项目摘要

环氧涂层广泛用于深海环境中金属基材的腐蚀防护。但现役防腐涂层内有机树脂与无机颜填料间的结合主要为弱的物理相互作用,二者表面能差异很大,界面亲和力差、浸润性不佳,颜填料易发生团聚。而深海高压及压力交变环境易在界面处诱发缺陷和应力集中,引起涂层脆化开裂、孔隙率上升,导致涂层防腐效果差、寿命短。本项目改进传统的涂层研制思路,分别提高了树脂活性和颜填料的活性,并通过预反应实现二者适当的化学键合,让树脂与颜填料融为一体,解决防腐涂层内的有机/无机界面问题。本项目研究了树脂上接枝活性官能团的化学结构,颜填料表面引入活性点的数量对二者形成化学键合的影响规律;探索了树脂与颜填料间化学键合对二者界面相容性的影响规律;明确刚性的颜填料相和韧性的树脂相之间的匹配机理。研究结果显示,当涂层内添加纳米级的二氧化硅作为填料并与树脂发生化学键合后,涂层的综合性能相较于原始涂层得到提升,其中附着力提高了18.62%、强度提高了8.42%、伸长率增加了15.95%,吸水性降低了32.66%。分别在常压和3MPa的条件下,用电化学交流阻抗(EIS)测试了涂层的防腐蚀能力,结果表明,键合涂层中由于填料-树脂的界面亲和性提高,不仅减缓了侵蚀性介质在涂层中的扩散行为,而且延长了涂层对金属基体的保护时间,提升了涂层对金属基体在深海环境中的的防腐蚀能力。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

论大数据环境对情报学发展的影响

论大数据环境对情报学发展的影响

DOI:
发表时间:2017
2

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
3

居住环境多维剥夺的地理识别及类型划分——以郑州主城区为例

居住环境多维剥夺的地理识别及类型划分——以郑州主城区为例

DOI:10.11821/dlyj201810008
发表时间:2018
4

湖北某地新生儿神经管畸形的病例对照研究

湖北某地新生儿神经管畸形的病例对照研究

DOI:
发表时间:2019
5

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20200093
发表时间:2020

吴航的其他基金

相似国自然基金

1

防腐蚀涂层中化学键合关系的构建

批准号:21666006
批准年份:2016
负责人:袁爱群
学科分类:B0813
资助金额:41.00
项目类别:地区科学基金项目
2

深海环境下环氧系防腐涂层失效机制及寿命评价方法研究

批准号:51271187
批准年份:2012
负责人:刘莉
学科分类:E0103
资助金额:77.00
项目类别:面上项目
3

熔融结合环氧基复合材料涂层的介质传输与界面行为研究

批准号:59571060
批准年份:1995
负责人:李劲
学科分类:E0103
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
4

深海压力-流体协同作用对有机防腐涂层失效的影响机制

批准号:51901040
批准年份:2019
负责人:孟凡帝
学科分类:E0103
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目