銅的防腐蝕技術(shù)：香料類綠色緩蝕劑及pH刺激響應(yīng)型自修復(fù)涂層.pdf

1、隨著人們環(huán)保意識(shí)以及對(duì)自身保護(hù)意識(shí)的的增強(qiáng)，綠色緩蝕劑的研究是近幾年腐蝕與防護(hù)技術(shù)的一大熱點(diǎn)。目前綠色緩蝕劑的開發(fā)探索主要圍繞以下幾個(gè)方面進(jìn)行：植物提取物、藥物以及一些無毒環(huán)保的表面活性劑。雖然綠色緩蝕劑的研究已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，但是依然存在一些需要解決的問題。許多香料，特別是食用香料也存在于大自然中，對(duì)人體和環(huán)境無毒無害，在成本允許的條件下，有望開發(fā)成為比較受歡迎的綠色緩蝕劑。
　　在實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用中，各種環(huán)境因素的變化均有可能

2、加劇金屬的腐蝕，如pH、溫度以及一些侵蝕性物質(zhì)在環(huán)境中的變化。因此，為了延長(zhǎng)金屬材料的使用壽命，減少在維護(hù)涂層材料上人力物力的投入，刺激響應(yīng)型智能自修復(fù)涂層也逐漸成為研究熱點(diǎn)之一。
　　本文圍繞這兩個(gè)熱點(diǎn)開展了一些研究工作。在綠色緩蝕劑方面，本文對(duì)比研究了兩種噻唑類香料作為緩蝕劑在中性Cl-溶液中對(duì)銅的緩蝕作用，并嘗試解釋了它們之間緩蝕行為的差異與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。另外，為了提高香料香蘭素的緩蝕性能，本文利用藥物與香料結(jié)合合成了

3、一種希夫堿類綠色緩蝕劑，對(duì)比了產(chǎn)物和原料之間的緩蝕效果，并討論了該希夫堿的緩蝕機(jī)理。在智能自修復(fù)涂層方面，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)酸堿信號(hào)均有響應(yīng)的基于 SiO2微膠囊的聚乙烯醇縮丁醛樹脂(PVB)自修復(fù)涂層。與目前大多數(shù)文獻(xiàn)所報(bào)道的自修復(fù)涂層不同的是：該涂層裝載的金屬離子可以與涂層中的高分子材料螯合形成凝膠，與裝載緩蝕劑的自修復(fù)涂層相比，具有更好的修復(fù)效果和使用壽命；并且該金屬離子具有熒光吸收峰，不需再次裝載其他化合物用來檢測(cè)微膠囊的裝載和釋

4、放性能。這兩方面的主要內(nèi)容如下：
　　1.兩種噻唑類香料作為綠色緩蝕劑在中性Cl-溶液中對(duì)銅的緩蝕作用對(duì)比研究
　　本章節(jié)利用傳統(tǒng)的電化學(xué)阻抗譜和動(dòng)電位極化曲線測(cè)試了兩種噻唑類香料：4-甲基-5-羥乙基噻唑(HMT)和4-甲基-5-乙烯基噻唑(MVT)在NaCl溶液中對(duì)Cu的緩蝕性能。EIS結(jié)果表明：在添加量為100 mg/L時(shí)，MVT的緩蝕效率可達(dá)94.09%；而HMT則需要添加量為125 mg/L才能達(dá)到類似的緩蝕效率。

5、由于兩種香料在分子結(jié)構(gòu)上僅存在羥乙基和乙烯基的區(qū)別，因此利用DFT理論計(jì)算的方法研究了兩個(gè)緩蝕劑分子在供電子能力上的區(qū)別，分析了它們?cè)诰徫g性能與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。
　　2.基于香料和藥物的綠色緩蝕劑：利用香蘭素與異煙肼合成的希夫堿在中性Cl-溶液中對(duì)銅的緩蝕作用
　　為了提高香料香蘭素的緩蝕性能以及降低藥物類緩蝕劑成本，本章節(jié)利用香蘭素與藥物異煙肼合成了希夫堿(IM)，并研究了該希夫堿在中性 Cl-溶液中對(duì)銅的緩蝕作用，實(shí)

6、驗(yàn)表明該緩蝕劑在常溫下，IM的加入量為120 mg/L時(shí)緩蝕效率可達(dá)93%以上，在相同濃度下，遠(yuǎn)高于兩種原材料的緩蝕效率。該方法可能也適用于改善其他醛類香料的緩蝕性能，并降低其他含有氨基藥物的成本。
　　3. pH值刺激響應(yīng)型自修復(fù)防腐涂層的研究
　　研究表明pH值的改變可能會(huì)加劇金屬的腐蝕，本章節(jié)基于延長(zhǎng)涂層材料使用壽命的目的，設(shè)計(jì)了以介孔的中空納米SiO2為微膠囊殼體材料，利用納米ZnO將Ce3+封堵在微膠囊中。當(dāng)微膠囊