电化学沉积聚苯胺膜及其耐蚀性研究

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1、昆明理工大学碗士研究生学位论文摘要最新研究成果表明，聚苯胺作为一种优良的防腐材料逐渐引起重视，并且成为导电聚苯胺最有希望的研究领域。因导电聚合物(如聚苯胺)通常不溶于水和～般有机溶剂，且无热塑性，故加工困难，涂料生产成本很高，涂料的生产和涂装过程涉及大量的挥发性有机溶剂，易造成生产和周围环境的空气污染，危害工人健康。因此，采用电化学法制备导电聚苯胺在防腐蚀应用上应具有更大的优势。通过实验，在硫酸．苯胺电解液中分别用电化学恒电位法和恒电流法在不锈钢(1CrtSNigTi)基材上成功制备出导电聚苯胺膜。并且研究了有关工艺参数对镀层性能的影响，从中筛选出的最佳工艺条件为：硫酸l5mol／L；苯胺O

2、．5mol／L，聚合温度为10～30。C；电流密度为0．5～5『11^,／cm2：聚合时间为2～10min。扫描电镜分析表明：经过烘烤的膜层与未经烘烤的膜层没有太大的区别，但经过烘烤的聚苯胺膜层有些部位有一定的裂痕。x射线衍射分析表明：此时制备的聚苯胺膜为结晶态结构。耐蚀性表明：表面覆盖聚苯胺膜后的不锈钢，其点蚀电位比无膜时升高了1000mV左右，导电聚苯胺膜可显著提高不锈钢的抗点蚀性能，具有良好的点腐蚀防护效果。实验发现不锈钢(1Crl8Ni9Ti)基体上，采用的质子酸不同(H2S04、HCI、HN03、H3P04和cH3COOH)，苯胺的聚合电位有所不同，制备的聚苯胺膜的颜色及防腐蚀性能

3、也有所不同，但制备的聚苯胺膜都是导体。随着所用质子酸苯胺溶液的酸性不断加强，苯胺的聚合电位是不断降低的，所需的聚合电流也是不断减少的。并且，基体表面的光洁度越高，沉积速度就越慢，制各的聚苯胺膜就越均匀、致密。耐蚀性表明：以H3PO。为质子酸的苯胺溶液中制各的聚苯胺膜的耐腐蚀性能是最好的。实验发现低碳钢在草酸一苯胺溶液中，采用恒电流阳极电解法在低碳钢上制备了聚苯胺膜层，该电解过程主要包含金属活性溶解一钝化一聚苯胺膜聚合沉积等三个先后发生的步骤。所得聚苯胺膜呈蓝绿色，均匀致密，与低碳钢基体的结合较好。通过实验。在草酸一苯胺电解液中用电化学恒电流法在低碳钢(08F)基材上成功制备出导电聚苯胺膜，并

4、且研究了有关工艺参数对镀层性能的影响。从中筛选iH的最佳r艺条件为：旗酸10mol／L：苯胺o5mol／L，聚合温度为10～30。c；电流密度为o．5～2mA／cm2：聚合时间为2～10min。昆明理工大学硕士研究生学位论文耐蚀性表明：聚苯胺膜的存在可以显著地提高低碳钢的耐腐蚀性和抗点蚀能力。实验发现，要想在低碳钢上制备出聚苯胺膜，必须避免采用硫酸、盐酸、硝酸等这样的强酸，应采用象草酸这样的弱酸，但酸的浓度也不能太高，否则阳极溶解速度大于聚苯胺膜的沉积速度。实验发现，在易钝化的金属基体(如：不锈钢)上，容易制备出聚苯胺膜，而有的金属(镁)要制各出聚苯胺膜，就必须先进行特殊的表面处理。并不是所

5、有的金属基体都能制备出聚苯胺膜，如纯铜。在氧化铅基体上制各的聚苯胺膜，极化曲线表明聚苯胺膜的电极电位(1．66V)比氧化铅的电极电位低(155V)，具有较低的析氧过电位，所以降低了硫酸锌的分解电压。就降低了槽电压，节省了能源。关键词：电沉积、聚苯胺、不锈钢、低碳钢、耐蚀性、硫酸、草酸2垦塑墨三查兰堡主里塞生竺堡笙苎AbstractThenewresearchdisplaysthatthepotyani

6、iuecoating，asakindofnovelanti．corrosionmaterial，isthoughtofanimportantmaterialbymoreandmorepeopl

7、eanditwillbecomeoneofthemostimportantfieldsofconductivepolyaniline．Becausetheconductivepolymer(polyaniline，forexample)isdissolubleinwaterorgeneralorganicreagentandhasbadthermoplastic,SOtheproductionisdifficultandthecostishighAndatthesametime，thewholeprocessincludesalotofvolatileorganicreagent，which

8、cancontaminatetheenvironmentanddoharmtOtheworkers’healthSoadoptingtheelectrochemicalmethodtoproducepolyanilineisbetterthanothermethods．Inthisexperiment，weusedaniline-sulphuricacidsolution，undertheconstantpn