聚苯胺防腐涂料在金属防护中的应用

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1、综述聚苯胺防腐涂料在金属防护中的应用Applicationofpolyanilineanti-corrosivecoatinginprotectionofmetals索陇宁尚秀丽周萃文伍家卫杨兴锴（兰州石化职业技术学院，甘肃兰州730060）摘要：综述了近年来国内外聚苯胺在金属腐蚀防护领域的研究状况。介绍了聚苯胺防腐涂层的制备方法、防腐机理。提出了聚苯胺防腐涂料目前存在的问题和今后的研究方向。关键词：聚苯胺；防腐涂料；防腐机理；制备方法；金属防护Abstract：Thispaperhasreviewedtherecentdevelopm

2、entofpolyanilineanti-corrosioncoatingformetalsathomeandabroad.Preparationmethodsofpolyanilinecoatingsandanti-corrosionmechanismareintroduced.Existingproblemandfuturedevelopmentdirectionsofpolyanilineanti-corrosioncoatingarediscussed．KeyWords：polyaniline；anti-corrosivecoa

3、ting；anti-corrosionmechanism;methodsofpreparation；protectionofmetals中图分类号：TQ630.7文献标识码：B文章编号：1003-8965（2013)02-0062-03[12]金属材料是人类物质文明的基础,金属长期早的聚苯胺防腐涂料生产和销售企业。本文综暴露在空气中，其界面上极易发生化学或电化学述了近年来聚苯胺在金属防腐蚀方面的研究进展反应，使金属转化为氧化态或是离子态，降低材及应用成果,并展望了今后的研究方向。料的力学性能。金属腐蚀给国民经济造成了巨大[1-3]的经济

4、损失。调查表明,美国在1975年因金1聚苯胺防腐的机理属腐蚀受到的经济损失约为700亿美元。当年美国的国民生产总值为16770亿美元,一年中由聚苯胺是由还原单元和氧化单元两部分组成于金属腐蚀造成的损失约占当年国民生产总值的的，并且根据它的氧化还原程度（0≤y≤1）[4]4.17%。据统计，每年我国因金属腐蚀而造成的,可以为全还原态（y=1,简称LEB）,全氧化态经济损失达上千亿元。随着我国天然气工业的发（y=0,简称PNB），及中间氧化态（y=0.5，简展，特别是含硫化氢、二氧化碳等腐蚀介质油气称EB）。MacDiarmid等最早给出了

5、聚苯胺的分田的相继开发，天然气输送设备、管道的腐蚀与子结构（见图1），其中只有中间氧化态聚苯胺防护受到越来越多的重视。目前，金属防腐最有可以通过质子酸的掺杂由绝缘体变为导体。效、最常用的方法是在金属表面涂覆防腐涂料，如普通有机涂料和含有重金属缓蚀剂的涂料等，以隔绝腐蚀介质与金属基体接触，从而达到防腐[5]蚀效果。而这些有机防腐涂料中大都含有铬、钼化合物严重污染环境，因此研究开发环境友好[6]的经济型防腐涂料已成为该行业发展趋势。聚苯胺作为一种导电高分子材料，具有成本低、制备方法简便、防腐性能优良等特点，近几年在诸[7-8][9]多领域得

6、到广泛应用。自1985年DeBerry图1聚苯胺的分子结构首次报道聚苯胺作为一种新型的金属表面防腐涂聚苯胺优异的防腐性能已被大量的研究所证层和缓蚀剂以来，世界各国许多学者相继开始了实，其防腐机理与传统涂料完全不同，主要是通[10-11]这方面的研究。美国Dupont公司、IBM公过含有导电聚苯胺的底漆与金属基材接触并相互司和德国ZipperlingKessler公司等多家企业均在作用而形成一种特殊氧化膜，从而大大延缓金属积极开发聚苯胺的工业化应用。德国Ormecon的腐蚀。针对聚苯胺防腐机理的研究已不断深入，Chemie公司已经开始导电

7、聚苯胺涂料的生产，目前主要存在以下几种说法：国内湖南本安亚大新材料有限公司现已形成聚苯1.1屏蔽作用胺防腐涂料1000T／年的生产能力，成为国内最利用涂料将金属表面与周围腐蚀性物质隔开，基金项目：甘肃省高等学校研究生导师科研项目计划（1015-01）；62兰州石化职业技术学院资助的科研项目（K09-03）综述阻止氧气、水及其他离子的浸入,降低金属的腐3.0%NaCl溶液和0.1MHCl溶液中对A3钢的腐[13]蚀速率。Wessling.B用电化学方法测试，发蚀效果,如图3所示。可以看出,少量EB的引入现随聚苯胺涂层厚度的增加,铸铁的腐蚀

8、电流随可以大幅度改善涂层的防腐性能,这是传统缓蚀之减小,他将这一原因归结为聚苯胺的屏蔽作用。剂所不具备的,这也更易实现大规模工业应用。1.2聚苯胺使金属表面形成钝化与暂时起屏蔽作用的传统涂料相比，聚苯胺可以