近年来,一些大型建筑设施已经进入维护期,为达到防腐蚀的目的,传统的防腐蚀涂料需要繁琐的、彻底的表面预处理。然而,这种处理方式不仅增加了施工成本,同时,也处理不彻底,残留的铁锈和漆膜将在造成膜下腐蚀。为控制这种腐蚀人们采用含单宁酸,磷酸的成分的转锈剂抑制涂层腐蚀,但是这些关键材料不能满足长效防腐的需要,为此人们进行了较为系统的研究,先后发现了一些对抑制锈层腐蚀有效的物质,但是,这些研究存在明显的不足,所发现的物质多半带有极大的偶然性。本文基于分子结构与抑制锈层腐蚀的关系,结合分子自组装膜技术,合成及选用了一系列具有结构系统性变化的特殊的分子沉积在铁锈表面,探索转锈的效果。具体内容如下:首先,1)合成了三组具有不同侧基链长的功能分子(A₃C₂、A₃C₆、A₃C₁₂、A₃C₁₈、A₂C₂、A₂C₆、A₂C₁₂、A₂C₁₈、A₁C₂、A₁C₆、A₁C₁₂、A₁C₁₈),是以三聚氰胺（A₃）、2-氨基嘧啶（A₂）、2-氨基吡啶（A₁）、乙酸（C₂）、己酸（C₆）、月桂酸(C₁₂)和硬脂酸(C₁₈)为原料来制备;2)合成了三种环上氮原子个数不等但侧基均有偶联功能的功能小分子（A₃KH560、A₂KH560、A₁KH560）,是以A₃、A₂、A₁和硅烷偶联剂KH-560为原料来制备;3)选用侧基官能团不同分子:2-甲酸吡啶、2-羟基吡啶、2-氨基吡啶;4)选用环上杂原子类型不同的分子:吡啶、呋喃、噻吩。其次,利用极化曲线、交流阻抗技术、硫酸铜点滴实验、分子碎片法、扫描电子显微镜（SEM）等技术研究了功能小分子结构系统性的变化带来的对带锈A₃钢的耐蚀性和锈层界面形貌的影响,证实了:1)合理的侧基链长的功能分子A（3、2、1）C₁₂对锈层耐蚀性的提高较其他侧基链长的分子要显著,环上含1个氮杂原子数的A₁KH560处理过的锈层表面比A₂KH560、A₃KH560更耐蚀,含有羧基和羟基官能团的2-甲酸吡啶和2-羟基吡啶比含氨基官能团的2-氨基吡啶对提高锈层的耐蚀性更显著,环上杂原子为N和O的吡啶和呋喃比杂原子为S的噻吩对提高锈层的耐蚀性更显著;2)分子碎片法预估的这些功能分子的疏水参数与缓蚀能力的密切联系,其规律变化与1)中的规律大致相同;3)这些功能分子能够吸附在锈层界面,填充锈层孔洞,使铁锈的生长形貌改变,1)中优选的功能分子与锈层反应形成更致密的膜,使界面变得更平整。最后,将所有经分子处理过的带锈A₃钢表面涂刷上自制的环氧/PVB复合涂料,耐腐蚀性测试的结果表明:1)A₁C₁₂/环氧和A₂C₁₂/环氧涂层分别比同组的其他涂层的耐蚀性更佳;2)A₁KH560/环氧涂层相对于A₂KH560/环氧和A₃KH560/环氧涂层的耐蚀性更佳;3)2-甲酸吡啶/环氧和2-羟基吡啶/环氧涂层相对于2-氨基吡啶/环氧涂层的耐蚀性更佳;4)吡啶/环氧涂层和呋喃/环氧涂层相对于噻吩/环氧涂层的耐蚀性更佳;5)涂层基本性能测试结果也表明A₁C₁₂/环氧和A₂C₁₂/环氧涂层、A₁KH560/环氧涂层、2-甲酸吡啶/环氧和2-羟基吡啶/环氧涂层、吡啶/环氧和呋喃/环氧涂层的综合性能相对于同系列的涂层也是优良的;涂层耐蚀性的规律性变化是与功能小分子单纯的与锈层作用带来的耐蚀性的变化是相一致的。综上所述,在养护生锈的大型设备时,考虑到长效防腐,选取转锈功能分子时,更应该系统性地考虑分子的支链长度,环上的杂原子个数及类型、官能团类型等因素,本文的研究内容为我们选取转锈的功能分子结构提供了系统的、规律的、有效的依据。