聚苯胺复合防腐涂料的制备与性能研究

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1、分类号：——UDC：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．——Y1436752密级：——编号：——工学硕士学位论文聚苯胺复合防腐涂料的制备与性能研究硕士研究生：沈科金指导教师：陈兴娟教授学位级别：工学硕士学科、专业：应用化学所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2008年5月论文答辩日期：2008年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学哈尔滨T程大学硕十学位论文摘要本文通过化学氧化法以过硫酸铵为氧化剂，盐酸、十二烷基苯磺酸、磺基水杨酸分别为掺杂酸，合成了掺杂态聚苯胺。通过红外光谱分析、X射线衍射分析、热重分析等手段研究了掺杂酸种类

2、、氧化剂用量、反应时间、反应温度等因素对聚苯胺结构与性能的影响。采用原位包覆法制备了聚苯胺包覆二氧化硅的聚苯胺一二氧化硅(PANI．Si02)复合材料。在酸性条件下，聚苯胺首先吸附在Si02表面进行反应；XRD分析表明，当mANl：msiOz=9：5时，PANI．Si02复合材料的结晶性最好；FTolR结果显示聚苯胺和二氧化硅间存在化学键合作用；热失重结果显示初始分解温度为270℃。在此基础上，以环氧树脂E44为成膜物质，C．4固化剂，PANI．Si02复合材料为有效成分，制备了PANI．Si02／环氧树脂复合涂层，筛选了最佳涂料配方

3、。当涂料的各组份质量配比为：E．44：C．4：PANI．Si02=100：40：2时，涂料的附着力、硬度、吸水性等综合表现最佳。利用电化学阻抗谱、开路电位、极化曲线等对涂层在马口铁、镁锂合金表面的防腐蚀性能进行了研究。研究结果表明，聚苯胺防腐涂料具有良好的综合防腐性能，在3．0％NaCl溶液的浸泡过程中，它对两种金属具有良好的屏蔽作用，在马口铁片、镁锂合金表面表现出很好的防腐蚀作用。开路电位测试表明涂层能对两种金属起到阳极保护作用；涂层阻抗分析表明涂层阻抗始终在106Q·cmo以上，极化曲线表明自腐蚀电流减小了6个数量级，与环氧涂层相

4、比，PANI．Si02复合材料的加入，具有明显的防腐加强作用。建立了PANI．Si02的防腐模型，认为PANI．Si02／环氧树脂防腐涂料防腐蚀过程是涂层的屏蔽作用、缓蚀作用和阳极保护作用对金属基体共同保护的结果。关键词：聚苯胺；聚苯胺一二氧化硅；防腐涂料；防腐机理哈尔滨T稃大学硕十学位论文ABSTRACTInthispaper,thepolyaniline(PANI)weresynthesizedbychemicaloxidationmethod晰thammoniumpersulfateastheoxidant．Thehydroch

5、loricacid，dodecylbenzenesulfonate，andsulfosalicylicacidwereused硒dopedacid，respectively．ThePANlwerecharacteredbyinfraredspectrumanalysis，X—raydiffractionanalysis，thermogravimetricanalysis．Theantioxidantdosage，reactiontime，temperatureandotherfactorswhichimpactedthestructu

6、reofpolyanilinewereinvestigated．Polyaniline-Si02composites(PANI·Si02)weresynthesizedbyin—situploymerizationmethod．TheresultsshowedthatinacidconditionspolyanilineadsorbedonthesurfaceofSi02firstly．Whenm锄iIifIc：msi02=9：5，PANI—Si02compositehavethebestproperofthecrystallizat

7、ion．ThechemicalbondwhichexistsbetweenthepolyanilineandSilicaWasprovedbyFT-IR．ThermalstabilyofPANI-Si02compositeswerefairlywellanditsdecompositiontemperaturewas270℃．Onthisbasis，thepaintconsistedofPANI·Si02compositesandepoxyresinWasformed，andthePANI—Si02containingcoatingw

8、aspreparedonthetinplateandMg-Lialloysurface．WhenallgroupsoftheratioWiltsE出：C-4：PANI—Si02=l00：40：2，theadhesion,