丙烯酸酯—环氧树脂核壳乳液及石墨烯复合涂料的制备与防腐性能研究

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1、论文分类号：２学校代码：１０７０８学号：ＢＳ１４０８００４＿後＆＃孩大ｆＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ博士学位论文Ｄ’ｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒＤｏｃｔｏｒｓＤｅｇｒｅｅ丙烯酸酯－环氧树酯核壳乳液及石墨烯复合涂料的制备与防腐性能研究ＳｔｕｄｙｏｎＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＡｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎＰｒｏ－－ｅｒｔｉｅｓｏｆＡｃｒｌａｔｅＥｏｘＲｅｓｉｎＣｏｒｅＳｈｅｌｌｐｙｐｙＥｍｕｌｓｉｏｎａｎｄＧｒａｐｈｅｎｅＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＣ

2、ｏａｔｉｎｇｓ朱科指导教师姓名：李小瑞教授学科名称：应用化学论文提交日期：２０１８年３月论文答辩日期：２０１８年５月学位授予单位：陕西科技大学＾■１１ＷＦＭ■＝＝ｗ申请工学博士学位论文论文题目：丙烯酸酯-环氧树脂核壳乳液及石墨烯复合涂料的制备与防腐性能研究学科门类：工学一级学科：化学工程与技术培养单位：化学与化工学院博士生：朱科导师：李小瑞教授2018年5月StudyonPreparetionandAnticorrosionPropertiersofAcrylate-EpoxyResinCore-ShellEmulsio

3、nandGrapheneCompositesCoatingsADissertationSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofEngineeringScienceByKeZhuSupervisor:Prof.XiaoruiLiMay2018丙烯酸酯－环氧树酯核壳乳液及石墨烯复合涂料的制备与防腐性能研宄原创性声明及关于学位论文使用授权的声明原创性声明本人郑重声明，，：所

4、呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进。行研究所取得的成果除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。２０＃６论文作者签名：日期：年月关于学位论文使用授权的声明本人完全了解陕西科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权陕西科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，

5、可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。Ｃ保密论文在解密后应遵守此规定）＞，论文作者签名：爾导师签名：期：２０細月丙烯酸酯-环氧树脂核壳乳液及石墨烯复合涂料的制备与防腐性能研究摘要丙烯酸酯-环氧树脂复合乳液兼具了环氧树脂高交联密度和聚丙烯酸酯优异的优点，成为了水性防腐涂层发展的重要方向。石墨烯以其独有的二维纳米结构和对水分子、氧气和电解质出色的阻隔性，作为金属防腐涂层具有优异的屏蔽性能而达到提高防腐性能的

6、目的。目前石墨烯已经实现了工业化制备，但是如何提高石墨烯在水性树脂中的分散性却是石墨烯行业和水性防腐领域一直致力解决的问题。本文围绕以上问题，采用多种工艺制备出新型水性丙烯酸酯-环氧树脂核壳乳液和不同类型的功能化石墨烯衍生物，将功能化石墨烯与上述乳液联合使用制备出新型复合材料，研究了构性及防腐作用机理。具体内容与结果如下：（1）通过酯化反应制备出不饱和环氧树脂中间体（EM），以中间体（EM）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）和甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）作为核相单体，以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯（P

7、EG(400)DA）和乙烯基三异丙氧基硅烷（A-173）作为壳相单体，采用半连续乳液聚合法制备得到丙烯酸酯-环氧树脂核壳乳液。并以此乳液作为基础树脂，加入水性涂料助剂制备水性防腐涂料。研究结果表明：在优化配方下，当w（EM）=30%，w（A173）=3%时，AE-30-3表现出最佳的胶膜性能和防腐性能，具有最高的阻抗和腐蚀电压（-0.3797V）和最低的腐蚀电流2密度（6.12E-7A/cm）；在长期浸泡后，低频阻抗仅降低了两个数量级（空白试样降低了5个数量级），说明其具有长效防腐性。-1由乳液乳胶膜红外（FT-IR）结果可知，最终产物在3046cm处吸收峰

8、消失，说明通过自由基聚合合成了设计结构产物。透射电镜