聚苯胺的发展及其防腐性能研究

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1、聚苯胺的发展及其防腐性能研究许颖蕊李丽华张金生刘宁王晶辽宁石油化工大学摘要：聚苯胺由于其良好的性能受到广泛的关注。首先综述了聚苯胺在国内外的发展的概况，以聚苯胺的独特性能、化学结构、聚合机理以及聚合工艺作为出发点，研究丫聚苯胺的防腐机理及其应用，并且对将来聚苯胺的生产工艺流程和新型的聚苯胺复合材料的防腐涂层制备技术的研宄方向进行了展望。关键词：聚苯胺;掺杂;防腐;涂料•;作者简介：许颖蕊（1995-）,女，山东省菏泽市人，研究方向:石汕化工新型材料的制备与应用。E-mail:597013263@qq.com

2、。作者简介：李丽华（1964-）,女，教授，博士，研究方向:石油化工新型材料的制备与应用。E-mail:llh72@163.com。收稿日期：2017-03-16基金：大学生创新创业，项目号:201610148001StudyonDevelopmentofPolyanilineandItsCorrosionResistanceXVHng-ruiLILi-huaZHANGJin-shengLIUNingWANGJingLiaoningShihuaUniversity;Abstract：Polyanilineh

3、asattractedmuchattentionbecauseofitsexcellentproperties.Inthispaper，developmentofpolyanilineathomeandabroadwasreviewed,andthenchemicalstructure,uniqueproperties,polymerizationprocessandpolymerizationmechanismofpolyanilinewerediscussed,anticorrosionmechanis

4、mofpolyanilineanditsapplicationwerestudied,andtheresearchdirectionoffuturepolyanilineproductionprocessandnewtypesofpolyanilineanti-corrosioncoatingpreparationtechnologywasforecasted.Keyword：Polyaniline;Doping;Anticorrosion;Coating;Received：2017-03-16经研宄表明了

5、聚苯胺（PAIN）由于具有良好的结构多样性、高导电性和特殊的掺杂机制等特点己经成为广泛应用的导电聚合物之一U1。当前，聚苯胺己经广泛地砬用于传感器材料、防腐材料以及超级电容器等众多的领域1^1。但是在化工行业上进行大规模生产时，会存在能源消耗大、生产周期长且复杂等缺点限制了聚苯胺的生产。而且聚苯胺对金属的结构的附着性较差、分散性弱等缺点，也极大程度地决定了聚苯胺不能在防腐方面广泛应用M。国外的一些研宄人员对聚苯胺防腐性能已经研宄了很长时间，并且取得了相当大的进步。Hossein等通过共混的方式将PANT/M

6、MT复合材料加入到环氧树脂中混合形成环氧树脂-PANI/MMT进行防腐性能评价，防腐效果明显。近几年来聚苯胺复合材料己经在我国范围内快速的发展，尤其在导电高分子与防腐材料等领域。胡传波等in通过在聚苯胺复合粒子中引入耐腐蚀的纳米粒子,制备的木征态聚苯胺/纳米A1A复合物涂层抗腐蚀能力强，提高了聚苯胺型涂层的耐腐蚀性。为了更好的提高石墨烯的性能，傅深娜等m将PANT与石墨烯进行三维结构设计形成复合材料，其导电率、赝电容性质和材料可加工性均得到提高，表明了新型石墨烯-PAN1三维结构的复合材料在未来的应用前景非

7、常广阔。1.1聚苯胺的结构与特点MacDiarmid等人M最早提出了被广泛的接受的苯式（还原单元）-醌式（氧化单元）结构共存的模型如阁1。n表示苯胺单体和链节数的聚合度，n越大，分子链越长并且越复杂。然而结构中的1-y和y分别表示一个平均链节中2种结构所占的百分比。根据y的取值的不同可以将聚苯胺分成3类:还原态聚苯胺（y=l）,本征态聚苯胺（y=0.5）,氧化态聚苯胺（y=0）。但是聚苯胺处于完全氧化态和完全还原态时都属于绝缘体，屮间氧化态聚苯胺被质子酸掺杂过才会具有一定的导电性。虽然不同的y值会使导电性也

8、不同，但是不同态的聚苯胺会在一定的条件下是可以相互转化的。閔1聚苯胺的分子结构Fig.1Molecularstructureofpolyaniline下载原图1.2聚苯胺的合成方法及聚合机理1.2.1聚苯胺的合成方法(1)化学合成法化学合成法具有设备简单、反应条件容易控制等优点，具体实施方法有如下儿种：a.溶液聚合溶液聚合是指单体在溶剂条件下进行的聚合，溶剂常选用水或有机溶剂。优点在于反应温度容易控制、散热均匀、