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1、第卷第期北京工业大学学报年月聚苯胺防腐蚀涂料的发展’,‘,’,’,“,,王金淑杨伟超李洪义邹晨孙果宋黄科林郭秋宁北京工业大学材料科学与工程学院功能材料教育部重点实验室,北京广西化工研究院,南宁摘共首先介绍了菜苯胺的种合成方法电化学聚合法和化学合成法,然后介绍了聚苯胺在防腐蚀领城的发展过程、研究进展以及国内外研究现状,井在此基础上阐述了聚苯胺在涂料领域的发展方向关词聚苯胺腐蚀涂料一一一中日分类号文献标识码文章编号随着钢铁在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用和金属矿藏的,金属的防腐蚀越来越日益减少被,具有独特的化学、电
2、化学、光学性能,、人们重视聚苯胺作为一种新型功能高分子材料在能源电磁屏蔽、防腐和电致变色等领域有着广阔的应用前景’一国内外已经证明聚苯胺可在钢铁表面形成一层钝化,,,是膜可大幅度提高金属抗腐蚀的能力并且聚苯胺涂料具有独特的抗划伤和抗点蚀性能一种特别适合应用于海洋和航天等严酷条件下的新型金属腐蚀防护涂料〔一基于聚苯胺是一种具有很强相互作用的共扼大二,,所以需与其他组分复合才便,达到理想的防腐效键的大分子其溶解和钻附性能都很差于施工果因此现行聚苯胺防腐涂料的研究与开发主要集中在环氧树脂、聚氨酷共混体系而现在的共混体系大部
3、分是溶剂,释放出来的有机挥发物《二,型由于这种涂料裕要大量有机溶剂的加入、,尤其芳烃类甲醛等对人体健康有严重影响随着人们环保意识的增强控制又的排放越来越受到世,,人的重视许多国家都制定了相应的控制标准由于的严格限制使涂料的研制和发展方向愈加明,、甚,确即寻求低兀至为零的涂料故聚苯胺水性树脂涂料已成为人们研究的热点聚苯胺的简介虽然早在年就报道了聚苯胺,但是直到世纪年代后期才掀起对它进行深入研究的热一〔”‘聚苯胺易于用苯胺以化学或电化学方法合潮,、,,,早早成苯胺单体在酸性条件下化学氧化或在酸性溶液月大爪夙爪,、广人了丈
4、入广计中进行电化学氧化即可获得聚合物但由于聚合产,,物不溶无法探知聚合产物的结构直到年图的分子式,记才提出聚苯胺的分子结构式如】图所示在聚苯胺的分子中包括还原单元和氧化单元,依据种单元所占,聚苯胺可有种极端形比例不同,、,,式即全还原态简称为全氧化态简称为和中间氧化态简称为,聚苯胺的结构和物理化学性能强烈地依赖其合成方法和条件因此常用不同的合成和掺杂方法以获得具有新的物理化学性能的聚苯胺聚苯胺具有优良的防腐性能,已经得到防腐蚀界的认可聚苯胺通常是其多样化结构的总称与其,,一他导电物相比聚苯胺具有以下特点结构多样化实验
5、发现不同的氧化还原态的聚苯胺对应于不同收稿日期一一”蓦金项目北京工业大学青年教师墓金北京工业大学博士启动基金桂科回驯作者简介一,,天津人,教授王金淑女第期,等聚苯胺防腐蚀涂料的发展王金淑的结构,其颜色和电导率也相应发生变化特殊的掺杂机制,它是通过质子酸掺杂而导电的,掺杂过程中聚苯胺链上的电子数目没有发生变化聚苯胺的这种特征使之具有独特的防腐性能并在技术上显示了极大的应用前景聚苯胺的制备方法。聚笨胺的电化学合成法电化学法制备聚苯胺是在含苯胺的电解质溶液中选择适当的电化学条件,使苯胺在阳极上发生氧化聚合,反应生成粘附于电
6、极表面的聚苯胺薄膜或沉积在电极表面的聚苯胺粉末现在人们常常将需要保护的器件作为电极,直接在,起到优良的保护上面电聚合成聚苯胺膜这种方法形成的聚苯胺膜比较致密‘〕,反应条件简单且易作用电化学方法合成的聚苯胺纯度高于控制但电化学法只适宜于合成小批量的聚苯胺、、聚苯胺的电化学聚合方法有动电位扫描法恒电流聚合恒电位法以及脉冲极化法影响聚苯胺的电、、、化学法合成的因素有电解质溶液的酸度溶液中阴离子种类苯胺单体的浓度电极材料和聚合反应温度,当溶液时聚合可得等电解质溶液酸度对苯胺的电化学聚合影响最大到具有氧化还原活性并,一当溶液时
7、聚合则得到无电活性的惰性膜〔’,溶液中阴离子有多种可逆颜色变化的聚苯胺膜对苯胺,,因阳极聚合速度也有较大影响聚合速度顺序为珑以玉玩电极材料一般采用铂为其稳定性好,且对苯胺,、聚合速度较快聚合有催化作用故电化学法所得的聚苯胺质量好化学权化合成法、,、苯胺的化学氧化合成法具有设备简单反应条件容易控制等优点主要以溶液聚合乳液聚合和微乳液聚合为主溶液聚合法,目前对它的研究聚苯胺的合成最早采用的就是溶液聚合法已基本成熟典型的溶液法合成路线是在经氮气置换且保护的三口瓶,依次加入水、盐酸、,然后在搅拌下滴加氏中苯胺凡氏在一定温度下
8、聚合,,用的盐酸反复洗涤、过滤,将得到的产物过滤至滤液基本无色为止产物在℃下真空干,‘,、【“燥得到墨绿色掺杂态聚苯胺溶液聚合法工艺简单但所得产品在导电率溶解性以及熔融加工性等方面均有缺陷乳液合成法乳液聚合有两大类,,型一类是水包油型称为普通乳液聚合另一类是油包水型即反,,相乳液聚合它们的差别主要体现在反应连续相的选择上型乳液的连续相是水而型乳
