Tiến Sĩ Nghiên cứu độ bền môi trường của các màng sơn phủ trên cơ sở flopolyme và polyuretan trong điều kiện

NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC MÀNG SƠN PHỦ TRÊN CƠ SỞ FLOPOLYME VÀ POLYURETAN TRONG ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỚI


Nguyễn Nhị Trự​

Trang nhan đề
Mục lục
Danh mục bản biểu trình bày trong luận án
Mở đầu

Chương_1: Cơ sở lý thuyết.

Chương_2: Thực nghiệm.

Chương_3: Môi trường nhiệt đới.

Chương_4: Độ bền thời tiết màng sơn.

Chương_5: Độ bền của màn sơn trong môi trường ăn mòn.

Chương_6: Bảo vệ bổ sung màng sơn.

Kết luận
Các công trình đã công bố liên quan đến luận án
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục i
Danh mục các bảng biểu trình bày trong luận án vii
Danh mục các hình vẽ và đồ thị trình bày trong luận án ix
Ký hiệu một số chữ viết tắt xiv
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 6
1.1. Môi trường và độ bền thời tiết của màng sơn 6
1.1.1. Sự suy biến màng sơn 6
1.1.2. Aûnh hưởng của bức xạ mặt trời đến màng sơn 7
1.1.3. Ảnh hưởng của pigment 12
1.1.4. Aûnh hưởng của các loại khí 17
1.1.5. Độ bền thời tiết của màng sơn trong môi trường nhiệt đới 18
1.2. Quá trình ăn mòn phá hủy màng sơn 21
1.2.1. Những vấn đề điện hóa của hệ sơn phủ 21
1.2.1.1. Thế mạch hở hệ sơn phủ 21
1.2.1.2. Điện trở của màng sơn 24
1.2.1.3. Điện dung của màng sơn 24
1.2.2. Độ thấm qua màng sơn 25
1.2.3. Cơ chế bảo vệ chống ăn mòn kim loại của màng sơn 28
1.2.3.1. Hiệu ứng che chắn của màng sơn 28
ii
1.2.3.2. Hiệu ứng ức chế của pigment 29
1.2.4. Cơ chế quá trình ăn mòn kim loại và hư hại của màng sơn 29
1.2.4.1. Bong rộp do tích tụ khí 30
1.2.4.2. Bong rộp do thẩm thấu nước 30
1.2.4.3. Bong rộp do quá trình ăn mòn cục bộ 33
1.3. Dự báo tuổi thọ màng sơn 35
1.4. Kéo dài tuổi thọ công trình sơn phủ 37
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM 40
2.1. Chế tạo mẫu 40
2.1.1. Chế tạo mẫu thử nghiệm gia tốc và phơi mẫu tự nhiên 40
2.1.1.1. Nền thép 41
2.1.1.2. Mẫu sơn 41
2.1.1.3. Kí hiệu mẫu 43
2.1.2. Chế tạo mẫu đo thấm nước và ăn mòn 43
2.1.2.1. Nền thép 43
2.1.2.2. Mẫu sơn 43
2.1.3. Chế tạo mẫu đo phân bố thế 44
2.2. Xác định tính năng cơ lý màng sơn 44
2.2.1. Độ bóng màng sơn 44
2.2.2. Độ bám dính của màng sơn 45
2.2.3. Độ bền uốn của màng sơn 45
2.2.4. Đo độ cứng của màng sơn 46
2.2.5. Độ bền va đập của màng sơn 46
2.3. Thử nghiệm tự nhiên 47
2.3.1. Xác định các thông số môi trường tại các trạm phơi mẫu 47
iii
2.3.1.1. Các thông số khí hậu 47
2.3.1.2. Các thông số tạp chất hóa học trong khí quyển 48
2.3.2. Quy trình thử nghiệm tự nhiên 49
2.4. Thử nghiệm gia tốc 50
2.4.1. Thử nghiệm độ bền thời tiết 50
2.4.2. Thử nghiệm nhúng mẫu 50
2.4.3. Thử nhiệt ẩm bão hòa 50
2.5. Các phương pháp phân tích bề mặt 51
2.5.1. Chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) 51
2.5.2. Aûnh prôphin bề mặt 51
2.5.3. Phân tích hồng ngoại 53
2.5.4. Các phương pháp khác 53
2.6. Các phương pháp điện hóa khảo sát màng sơn 53
2.6.1. Phương pháp đo phân bố thế 53
2.6.2. Phương pháp tổng trở điện hoá 54
2.6.1.1. Mẫu đo và môi trường đo 54
2.6.2.2. Thiết bị và quy trình đo 55
2.6.2.3. Xác định độ thấm nước 56
iv
CHƯƠNG 3. MÔI TRƯỜNG NHIỆT ĐỚI 57
3.1. Đặt vấn đề 57
3.2. Địa điểm thử nghiệm 57
3.3. Các đặc trưng khí hậu tự nhiên 59
3.3.1. Chế độ nhiệt ẩm 59
3.3.1.1. Nhiệt độ không khí 59
3.3.1.2. Độ ẩm không khí 60
3.3.2. Số giờ nắng và bức xạ mặt trời 61
3.3.3. Chế độ mưa 63
3.4. Tạp chất trong khí quyển 64
3.4.1. Hàm lượng ion clorua (Cl-) trong khí quyển 64
3.4.2. Hàm lượng các khí SO2, NO2 66
3.5. Thời gian lưu ẩm 68
3.6. Kết luận chương 3 69
CHƯƠNG 4. ĐỘ BỀN THỜI TIẾT MÀNG SƠN 70
4.1. Đặt vấn đề 70
4.2. So sánh độ bền thời tiết của các màng sơn 71
4.2.1 Aûnh hưởng của chất tạo màng đến độ bền thời tiết 71
4.2.2. Aûnh hưởng của pigment đến độ bền thời tiết 74
4.2.3. Động học quá trình suy biến bề mặt và dự báo tuổi thọ 77
4.2.4. Aûnh hưởng của môi trường đến độ bền thời tiết màng sơn 82
v
4.3. Hình thái học bề mặt và các quá trình hóa học,
điện hóa suy biến màng 84
4.3.1. So sánh hình thái học các màng sơn 84
4.3.2. Biến đổi hóa học của màng sơn 93
4.3.3 Tính chất điện hóa màng sơn 94
4.4. Kết luận chương 4 97
CHƯƠNG 5. ĐỘ BỀN CỦA MÀNG SƠN
TRONG MÔI TRƯỜNG ĂN MÒN 98
5.1. Đặt vấn đề 98
5.2. Quan hệ độ thấm nước màng sơn và quá trình ăn mòn 99
5.2.1. Độ thấm nước của các hệ sơn lót epoxy 100
5.2.2. Diễn biến ăn mòn dưới màng sơn 102
5.3. Động học quá trình phá hủy màng trong môi trường
nước biển tự nhiên 105
5.3.1. Phân tích tổng trở hệ sơn E3 106
5.3.2. Phân tích tổng trở hệ sơn E5 110
5.3.3. Động học quá trình khuếch tán nước và Cl- qua màng sơn 113
5.4. Kết luận chương 5 117
CHƯƠNG 6. BẢO VỆ BỔ SUNG MÀNG SƠN 118
6.1. Đặt vấn đề 118
6.2. Phân tích dữ liệu môi trường 119
6.3 Khảo sát ảnh hưởng của áp thế điện hóa đến màng sơn 121
6.3.1. Phân bố thế trên bề mặt màng sơn 122
6.3.2. Biến đổi tính năng cơ lý màng sơn 123
vi
6.4. Khảo sát quá trình ăn mòn và lão hoá màng sơn 124
6.5. Đánh giá khả năng chống ăn mòn bằng phương pháp
tổng trở điện hoá 126
6.6. Kết luận chương 6 131
KẾT LUẬN 132
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 134
TÀI LIỆU THAM KHẢO 135
PHỤ LỤC