8-羥基喹啉唑類衍生物的合成及其自組裝膜對(duì)鎂合金的防腐性能研究.pdf

1、鎂合金具有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能，鎂合金制品尺寸穩(wěn)定，電磁屏蔽效果好，易于機(jī)械加工且可再回收利用，因此其在航空航天、通信、軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用引起了廣泛關(guān)注，尤其是可以作為電子產(chǎn)品外殼和汽車零部件的原材料使用。對(duì)鎂合金應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，不僅關(guān)系到我國(guó)豐富鎂資源的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，對(duì)材料學(xué)科本身以及社會(huì)的發(fā)展同樣具有重要的意義。然而鎂合金的耐腐蝕性較差，需要采取一些表面修飾手段來使其能夠更多的應(yīng)用于潮濕或溶液環(huán)境中。為了達(dá)到此目的，科研人員提出了多種

2、表面處理技術(shù)，其中自組裝膜是近些年進(jìn)入人們視野的一種有效手段。這種方法原位自發(fā)發(fā)生，形成的組裝膜熱力學(xué)穩(wěn)定，分子排列緊密有序，并且不受合金形狀的影響。8-羥基喹啉同時(shí)具有帶有孤電子對(duì)的N原子和O原子，同時(shí)又含大π鍵離域體系，在常見金屬材料如銅、鐵、鋁上均表現(xiàn)出一定的緩蝕性能。針對(duì)其能與鎂合金形成絡(luò)合物但緩蝕性能不高的特點(diǎn)，本文利用唑類化合物對(duì)其進(jìn)行修飾，設(shè)計(jì)合成了四種新型8-羥基喹啉唑類衍生物5-（1'，3'咪唑）甲基-8-羥基喹啉(I

3、D)，5-（1'，3'苯并咪唑）甲基-8-羥基喹啉(BD)，5-（1'，3'，4'苯并三氮唑）甲基-8-羥基喹啉(BTD)，5-（2'-巰基-1'，3'苯并咪唑）甲基-8-羥基喹啉(MD)，考察了其作為自組裝膜時(shí)在鎂合金表面上的防腐蝕性能。
　　本課題的主要內(nèi)容包括:
　　(1)探索ID，BD，BTD和MD的合成方法，通過NMR，IR，MS等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。
　　(2)將合成提純后的四種衍生物組裝到鎂合金表面，通

4、過電化學(xué)交流阻抗和動(dòng)電位極化曲線測(cè)試組裝膜的緩蝕性能，發(fā)現(xiàn)分子內(nèi)兩個(gè)功能基團(tuán)的協(xié)同作用將8-羥基喹啉原有的緩蝕效率提高了20％以上;考察了組裝液濃度和組裝時(shí)間對(duì)于防腐效率的影響趨勢(shì)，得到最佳組裝濃度為12 g/L，最佳組裝時(shí)間為24 h;提出了相應(yīng)的等效電路，并探索了其作用機(jī)理。以效果最好的MD組裝膜為例，通過FT-IR，XPS，SEM測(cè)試對(duì)組裝膜的表面性質(zhì)進(jìn)行了鑒定，證明活性分子與鎂合金表面是通過8-羥基喹啉中的O原子進(jìn)行結(jié)合的。