聚苯胺防腐涂层的制备与性能研究

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1、聚苯胺防腐涂层的制备与性能研究Preparationandcharacterizationofthepolyanilineanti-corrosioncoating专业：化学工程作者姓名：葛颂指导教师：王纪孝研究员天津大学化工学院2014年12月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金属具有良好的延展性、导电性以及导热性等物理

3、特性，是工业生产与日常生活的基础材料之一。但在使用过程中，金属易发生腐蚀，导致金属结构的破坏，并带来巨额的经济损失和重大的安全隐患。为了减缓金属的腐蚀，通常在金属表面涂覆一层保护膜，即防腐涂层。环氧树脂是防腐涂料中应用最为广泛的一种成膜物质，但因其固化产物脆性较大，在应用过程中，需要向涂料中加入增韧剂，用于改善涂层的韧性。聚酰胺是较为常用的增韧型固化剂，且与环氧固化生成的涂层具有良好的附着性能和屏蔽性能。但随着对涂层防腐性能要求的提升，单独的环氧/聚酰胺涂层已经难以满足应用需求。聚苯胺是一种环保的导电

4、聚合物，可以与金属反应并生成一层致密的钝化膜，大幅度提高涂层的防腐性能。但由于聚苯胺难溶难熔的特性，聚苯胺在涂层中的分散性能较差，一直制约着聚苯胺防腐涂料的发展进程。本课题首先以环氧树脂-E51为成膜物质，以聚酰胺-651为固化剂，在常温下制备出不同聚酰胺651用量的的环氧树脂/聚酰胺防腐涂层。通过测试涂层在95℃，12%NaCl溶液中的防腐性能、附着性能与浸泡时间的关系发现：当环氧树脂-E51与聚酰胺-651的质量比为100：35时，涂层的致密性最高且涂层的防腐性能最佳。为了提升涂层的防腐性能，向环

5、氧涂料中分别加入质量分数为0.5%、1%、1.5%和2%的聚苯胺，制备出含有PANI的防腐涂层。防腐性能以及附着力测试结果表明，当涂层中聚苯胺质量分数为1.5%时，涂层的防腐性能最佳。为了分析聚苯胺颗粒粒径对涂层防腐性能的影响，实验通过离心步骤除去聚苯胺涂料中的分散性能较差的聚苯胺大颗粒，获得C-PANI涂料，以此制备的防腐涂层性能以及附着力测试结果表明：在除去聚苯胺大颗粒后，0.5%PANI、1%PANI以及1.5%PANI涂层的防腐性能下降，而2%PANI涂层的防腐性能有大幅度的提升。分析结果表明

6、：当涂层中聚苯胺含量不高于1.5%时，涂层中的聚苯胺大颗粒对涂层防腐性能有一定的提升效果；而当涂层中聚苯胺含量增至2%时，大颗粒聚苯胺则会大幅度削弱涂层的防腐性能。关键词：聚苯胺，环氧树脂-E51，聚酰胺-651，防腐万方数据ABSTRACTBecauseofitsexcellentphysicalpropertiesincludingductility,electricalconductivityandthermalconductivity,metalsarefundamentalmaterials

7、intheindustryanddailylife.But，corrosionprocesswilldeterioratethemetalstructure’sperformance,whichbringhugefinanciallossesanddisasterresults.Inordertoprotectthemetalfromcorrosion,protectivefilms,alsocalledanti-corrosioncoatings,areusuallyappliedonthesurf

8、aceofthesubstrate.Epoxyresinisoneofthemostwidelyusedresinsusedforanti-corrosioncoating.Inthefilmformingprocess,tougheningagentisusuallyaddedintothecoatinordertopromotethecoating’stoughnessbecausethecuringproductoftheepoxyresiniso