石墨烯改性无溶剂环氧涂料及其性能研究开题报告
2020-04-13 11:11:12
1. 研究目的与意义(文献综述)
金属防腐是一个不容忽视的问题;在众多防腐方法中,涂料应用最为广泛、有效。由于环境问题的出现,高固体分化,水性化,无溶剂化得到了迅速的发展。其中水性涂料和粉末涂料虽然对环境没有污染,但这两种涂料的防腐性能一般,只适合一些对防腐要求不高的领域,而无溶剂涂料可以应用于条件苛刻的环境,防腐性能优异。
环氧树脂中含有环氧基团,可以在适当的条件下发生交联固化反应,是一类重要的热固性树脂。当其与不同的固化剂反应时,固化产物拥有不同的性能,所以环氧树脂应用广泛。环氧树脂材料具有优异的性能,如优异力学性能、较强附着力、固化收缩率小、优良电绝缘性、良好的稳定性等,但也存在耐候性差、易粉化等缺点。这些缺点可以通过改性得到改善。目前,世界各国学者通过不同的方法对环氧树脂改性,改性后的环氧树脂具有优异的性能。
石墨烯用于涂料中有两种方式,一种是纯石墨烯涂料,一种是石墨烯复合涂料。石墨烯涂料具有良好的性能,超过现有的重防腐涂料,石墨烯是二维片状结构,且在高温下,石墨烯涂层会生成co2和水,并且生成更连续紧密的碳层,启动阻燃的作用。且具有良好的导热性能,可用于散热的元件,且具有较高的附着力。有助于提高涂料的耐冲击性能,耐摩擦性能,导热性,耐候性以及防腐性能。石墨烯具有层片状结构,对水、氧气和离子有很好的稳定性和物理屏蔽性,用于涂料中的填料时,可以像片状填料一样,增加腐蚀介质在涂层中的渗透路程,使有机涂层的物理屏蔽性能更好,从而达到对金属材料的防腐蚀功能。
2. 研究的基本内容与方案
目标:
自制无溶剂环氧树脂涂料,通过对石墨烯进行改性,在改性的基础上石墨烯能与环氧树脂涂料有较好的相容性,且环氧树脂涂料的性能得到显著提高。
基本内容:
3. 研究计划与安排
第1~2周:查阅相关文献;
3~4周:拟定大致实验流程,开展实验工作;
5~13周:开展实验工作;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] novoselov k s, fal ko v i, colombo l, et al. a roadmap for graphene[j]. nature,2012,490(7419):192-200.
[2] qiu s, chen c, cui m, et al. corrosion protection performance of waterborne epoxy coatings containing self-doped polyaniline nanofiber[j].
[3] kyhl l, nielsen s f, ag a, et al. graphene as an anti-corrosion coating layer[j].