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中文题名:

 水基防锈剂的制备及性能研究    

姓名:

 周燕强    

学号:

 1049721101062    

保密级别:

 公开    

论文语种:

 chi    

学科代码:

 081702    

学科名称:

 化学工艺    

学生类型:

 硕士    

学位:

 工学硕士    

学校:

 武汉理工大学    

院系:

 化学化工与生命科学学院    

专业:

 化学工艺    

研究方向:

 精细化学品合成工艺    

第一导师姓名:

 易英    

第一导师院系:

 武汉理工大学    

完成日期:

 2014-05-16    

答辩日期:

 2014-05-16    

中文关键词:

 环境友好 ; 十二碳二酸二酰胺二乙醇胺硼酸酯 ; 锆化防锈剂 ; 防锈性能    

中文摘要:

社会的可持续发展,对环境友好提出了更高的要求,驱使着防锈剂向环境友好、多功能、高效方向发展。防锈剂保护技术以其用量少,见效快,成本低的优点被广泛应用于机械、化工、能源、冶金等部门。结合绿色环保的理念,针对不同的应用场合,设计并制备了不同种类的防锈剂。主要研究内容及成果如下:(1)本文首先合成了纯度较高的二乙醇胺硼酸酯(DBE),然后与十二碳二酸二甲酯(DAM)反应得到一种新型有机防锈剂十二碳二酸二酰胺二乙醇胺硼酸酯(DAB),探索并优化了合成工艺。合成二乙醇胺硼酸酯的最佳反应条件为:原料摩尔比n_二乙醇胺/n_硼酸为2.2,溶剂用量50mL,反应时间为8h,所得产物为无色粘稠状物质。合成十二碳二酸二酰胺二乙醇胺硼酸酯的最佳反应条件为:原料配比n_DAM/n_DBE为1.2/2,反应温度130℃,反应时间6h,催化剂选择质量比为0.4/0.6氢氧化钾/甲醇钠的复合碱,所用复合碱催化剂质量占原料总重的1%,所得产物为淡黄色粘稠状物质。并采用FT-IR、~H-NMR对产物进行了表征。(2)以合成的DBE与DAB作为水溶性防锈剂,针对大型金属制品进行防锈处理,考察其防锈性能。证明DBE单独作为防锈剂其防锈能力较差;而DAB有优良的防锈性能,1%wt的DAB溶液单片不锈时间即大于48h;同样的试验条件下,叠片不锈时间达到8h以上。极化曲线的研究发现:DBE防锈效果不明显,DBE分子在金属表面难以形成坚固的化学吸附膜;DAB防锈性能优良,添加了不同浓度的DAB后,腐蚀电流密度大大降低两个数量级,说明防锈剂分子在金属表面形成了牢固的吸附保护膜。综合对比两种防锈剂发现:分子中极性基团的个数对防锈效果有一定的影响,极性基团越多在金属表面吸附堆积形成的膜越厚,表现出防锈能力越强。(3)选用防锈性能较好的DAB应用于水基切削液中,复配其它添加剂,经正交优化确定了水基切削液的最佳组成。并按照国家标准对此切削液进行了理化性质的测试,结果表明该切削液防锈、防腐性能良好。(4)对小部件金属件在涂装前的工序间防锈,通常采用无机防锈剂进行处理。本文研制出一种成本较低,性能较好的无机防锈剂——锆化防锈剂。通过正交试验优化配方,利用电化学技术对制备的锆化防锈剂的性能进行评价。采用SEM、EDS分析了防锈膜的表面形貌、元素组成。结果表明:最优防锈剂配方为0.5g/L主盐,0.5 g/L促进剂,0.2g/L络合剂,pH=4;防锈处理过的钢板腐蚀电流密度i_corr从0.0421mA•cm~-2降低到0.0084mA•cm~-2,腐蚀电位E_corr从-0.737V正移到-0.596V,极化电阻从367.6Ω提高到2022.9Ω,证明该防锈剂形成的膜层能够起到隔绝与缓蚀保护的作用;防锈膜较为均匀平整地覆盖在钢板基体表面,主要由Fe、Zr的氧化物组成,并夹杂少量其他元素,而锆的氧化物有极好的耐腐蚀性,表现为该防锈剂有良好的防锈效果。

中图分类号:

 TG174.42    

馆藏号:

 TG174.42/1062/2014    

备注:

 403-西院分馆博硕论文库;203-余家头分馆博硕论文库    

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