1. 研究目的与意义
1.1 研究背景
种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础,我国现代工业的发展更是离不开金属材料的应用。然而,金属腐蚀带来了严重的经济损失和环境污染,同时伴随着安全事故,因此腐蚀防护是企业和工厂必须重视的方向。于金属表面构建防腐涂料是减缓金属腐蚀的有效手段,金属防腐涂料的研发及其应用不仅可有效降低因腐蚀带来的负面影响,对防腐蚀涂料进行改性处理还可赋予金属材料额外的性能。防腐涂料的配方主要包括基料(树脂)、添加剂(颜料以及各种成膜助剂)和溶剂等,其中树脂基料是涂料的主要成膜物质,在所制备的涂料中占据最重要的部分,树脂的分子结构决定着涂料的主要的性能。然而,传统的树脂基涂料通常存在微孔隙、稳定性差等缺点,无法满足对金属材料长效的腐蚀防护。目前在全世界范围内,功能性防腐涂料受到越来越多研究者的关注。
防腐涂料是指用于保护钢铁等金属材料免于受化学介质或化学烟雾的腐蚀的涂料。防腐涂料主要应用于各种金属表面,起到防腐、防锈、耐大气老化、耐磨等防护及美化作用,由于各种金属表面普遍存在防腐蚀的需要,防腐涂料的可应用领域非常广泛。从原材料角度来看,我国目前使用的环氧类防腐涂料占比最高。丙烯酸树脂涂料是典型的水性涂料,品种众多,不同的丙烯酸脂类单体决定了丙烯酸树脂涂料具有不同的性能,丙烯酸树脂由于其原料的可再生性及以水作为溶剂,具有安全环保的特点,符合绿色发展原则。然而,传统水性涂料面临着耐候性差、胶膜硬度低、抗回粘性差、耐水性不好、附着力差等缺点,长期使用时,其防腐蚀效果不稳定。通过调控水性丙烯酸树脂涂料的制备工艺,并在其中引入相容性好、服役可靠的的纳米填料,有望解决传统水性丙烯酸树脂涂料的以上缺点,强化其防腐蚀性能。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
2.1设计前的准备工作
(1) 设计任务书
3. 研究的方法与步骤
1. 本课题以年产1000吨金属有机框架复合树脂基防腐涂料的工艺为主要内容,设计其整个生产流程,采用实验与设计相结合的方式。
2.实验部分,通过实验室规模的不同种类的MOFs材料的制备及其与水性环氧丙烯酸树脂的复合,调控涂层材料的制备工艺,检测所制备的各类涂料的物化性能及防腐蚀稳定性较,进而提出更成熟的涂料配方。
2.1ZIF的制备
4. 参考文献
[1]马康. 利用棉籽壳年产1000吨低聚木糖工厂设计[D].河南工业大学,2014.
[2]刘杨宇,郭晓军,王磊,等.耐温导静电防腐蚀涂料的配方设计与性能研究[J].上海涂料,2015,53(05):7-10.
[3]顾传君, 马秀敏, 王秀通, 等. 表面改性水滑石的制备及其耐腐蚀性能研究[J].腐蚀科学与防护技术, 2019,31(01): 45-51.
5. 计划与进度安排
1、2024.12.19~2024.03.05:查阅文献,了解课题背景,完成开题报告。
2、2024.03.06~2024.03.31:开展初步实验,合成MOFs等材料,获得原材料选择和工业原理作为实验依据。
3、2024.04.01~2024.04.14:进行工艺流程的设计。
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