聚苯胺、聚苯胺修饰玄武岩鳞片环氧涂层的制备与表征

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1、聚苯胺、聚苯胺修饰玄武岩鳞片环氧涂层的制备与表征Preparation,characterizationofPANIandPANImodifiedBasaltplate/epoxycoatings学科专业：化学工程研究生：何佩指导教师：王纪孝教授天津大学化工学院2017年5月万方数据万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研

2、究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据摘要腐蚀是悄无声息的进行且无法完全消除。因此，只能通过控制腐蚀速率减小腐蚀带来的危害。

3、其中，涂层防腐是应用最为广泛的减缓腐蚀速率的方法。环氧树脂因具有优异的粘结性、耐化学药品性和优异的机械性能等被广泛应用防腐涂层的制备。但常规的环氧涂层在较为恶劣的腐蚀性环境中很容易失去对金属的防护性能，使用寿命受到很大限制。用化学氧化法在玄武岩鳞片表面接枝聚合了聚苯胺。以聚苯胺修饰的玄武岩鳞片（PMB）为添加剂，制备了聚苯胺修饰的玄武岩鳞片／环氧树脂防腐涂料。通过盐水浸泡实验和电化学交流阻抗测试考察了涂层对普通碳钢的防护作用。用拉拔法测试了涂层的干湿附着力，同时对部分涂层的接触角和吸水性进行了测试。通过扫描电子显微镜和XPS测试考察了PM

4、B对涂层下金属的钝化作用。实验结果表明，聚苯胺可以通过化学氧化法均一、稳定地接枝在玄武岩鳞片的表面，且PMB能有效的增加涂层的防护性能，PMB含量10%的的环氧涂层在95℃，-212%NaCl溶液中浸泡80天后，涂层的低频阻抗值仍在12GΩcm以上。PMB还能增加环氧涂层的湿附着力。研究了聚苯胺含量分别为0,1%,2%,3%的环氧/腰果酚改性酚醛胺涂层在NaCl溶液，HCl溶液，NaOH溶液中的降解行为。紫外分析和浸泡后的涂层表面SEM测试结果表明，聚苯胺和环氧树脂涂层在较高温度的NaCl溶液中都会降解，但是降解程度不高。在HCl溶液中，

5、涂层的降解程度严重，50℃浸泡40天的涂层表面变得非常粗糙，聚苯胺的流失导致涂层的致密程度降低，导致涂层形成微孔。在NaOH溶液中，PANI的聚苯胺降解并释放出苯酚。通过EIS考察了聚苯胺含量分别为0,1%,2%,3%的环氧/腰果酚改性酚醛胺涂层在NaCl溶液，HCl溶液，NaOH溶液中对金属的防护性能。结果表明，PANI可以有效提高涂层的防护能力。但在不同pH的环境中，PANI的最佳添加量不同。因此在制备聚苯胺/环氧涂层时，需要根据不同的环境改变涂层的配比。关键词：聚苯胺，玄武岩鳞片，环氧树脂，防腐，涂层降解I万方数据ABSTRACTC

6、orrosionofmetalscaninducetremendouseconomiclossandaserioushumanlifedisaster.While,corrosioncannotbefullyeliminated,butcanbecontrolledwhichmainlybyslowitscorrosionrateand/oralteringitsmechanism.Themostcommonandcosteffectivewaytoprotectmetalsfromcorrosionisemployingorganicc

7、oatings.However,ordinaryorganiccoatingscannotmeettherequirementofheavy-dutycorrosionenvironment.Therefore,conduct-polymersandinorganicadditiveswereusedasadditivestoimprovethecoating’spassivationandbarrierproperties.Inthisthesis,PMBsweresuccessfullypreparedbychemicaloxidat

8、ionpolymerizedanilineinthepresenceofbasaltmicro-platelets.FTIR,TGAandSEMcharacterizationrevealed