● 摘要
为了克服有机防霉剂在湿热环境下容易溶出、析出而失去防霉效力的缺点,提高防霉剂的防霉时效性,本文首先采用LC4航空用超硬铝合金作为金属基体,选取3种常用防霉剂添加到有机涂层中研究不同防霉剂的防霉效果以及防霉剂浓度、霉菌试验时间对霉菌腐蚀后涂层性能的影响。在此基础上,采用共沉淀法成功制备了纳米级层状双金属氢氧化物作为防霉剂的载体实现防霉剂包覆,达到防霉剂的缓释,提高了防霉剂的防霉持久性。采用体式显微镜观察涂层长霉情况,扫描电子显微镜、原子力显微镜观察霉菌腐蚀后涂层微观形貌,漆膜划格法检测涂层附着力,电化学交流阻抗谱法(EIS)研究霉菌试验后涂层耐蚀性变化。 实验结果表明防霉剂的添加能够抑制霉菌对有机涂层的侵蚀作用。在所选浓度范围内,加入防霉剂浓度越高,防霉效果越好。在所选三种防霉剂中,防霉效果从强到弱依次为TPN>TBZ>BIT。防霉剂的添加在霉菌试验初期一定程度上抑制了霉菌的生长,随着霉菌试验的进行防霉剂效果逐渐减退。随霉菌试验时间的增加,涂层表面没有发生微裂、起泡、脱落等宏观缺陷。但微观表面粗糙度增大、表面起伏度明显增加。大的表面粗糙度让营养物质和湿气更容易在涂层表面积聚,霉菌更加容易在涂层表面附着和生长,长霉严重区域有坑蚀产生,涂层附着力下降、耐蚀性下降。霉菌对有机涂层的侵蚀会加速涂层的老化进程,孢子的萌生、菌丝的附着和生长促进涂层表面细小缺陷的形成,这些表面缺陷又会促进菌丝的生长和涂层的老化,致使涂层表面缺陷加速向涂层内部深入,影响防护效果。采用共沉淀法成功制备了胶囊型防霉剂Mg2Al-BIT LDHs,并用X射线衍射、傅里叶红外光谱分析测试技术表征了纳米杂化物的结构,扫描电子显微镜观察了纳米杂化物的形貌,紫外可见分光光度计测试了纳米杂化物的载药量。结果显示BIT成功地插入到了LDH的层间,载药量为44.35%。将纳米杂化物添加到醇酸树脂涂层中应用于铝合金表面进行霉菌试验。用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察去除霉菌后涂层表面的微观形貌,用交流阻抗谱研究涂层耐蚀性。结果显示,添加有Mg2Al-BIT LDHs纳米杂化物的涂层保护能力比单纯添加BIT的涂层保护能力更强。
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