聚苯胺防腐涂层的制备方法

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1、聚苯胺具有优异的防腐蚀性能，由于聚苯胺难熔难溶，用纯聚苯胺制备涂料不太现实。目前研究较多的制备聚苯胺防腐涂层的方法概括起来主要有以下3种：2.1电化学聚合法聚苯胺防腐性能的研究最早是从研究苯胺电化学聚合开始的。通过电化学聚合反应直接在金属电极表面沉积聚苯胺涂层或粉末,而且通过控制电量来控制膜的厚度。常用方法有恒电位法、恒电流法、循环伏安法等。石付生等人[17]在含有苯胺、草酸和钨酸钠的溶液中,应用循环伏安法在不锈钢表面合成聚苯胺/钨酸钠复合膜。结果显示,在氯离子存在下,复合膜能使不锈钢的腐蚀电位升高约200mV,并显著

2、降低腐蚀电流密度。该膜具有极好的稳定性和阻隔作用,能对不锈钢提供长时间有效的保护。张爱玲等[18]用有机硅烷偶联剂KH-560做修饰剂在不锈钢上用循环伏安法制备出聚苯胺膜,经修饰后的聚苯胺膜使不锈钢的腐蚀电位提高了70mV,腐蚀电流由1×10-6A下降到6.3×10-8A,大幅度提高不锈钢的抗腐蚀性能。电化学聚合虽然将聚苯胺的合成与成膜一次完成,反应条件温和,但从实用的角度来看,受操作工艺的限制难以用于较大的金属部件,很难大规模应用。2.2聚苯胺与溶剂共溶共溶法是将化学聚合法合成的聚苯胺与溶剂形成共溶物进行涂覆，待溶剂

3、挥发后形成涂层，这种方法形成的聚苯胺涂层对金属具有一定的防腐效果。缺点是附着力比较差[19-20]，同时由于聚苯胺分子链骨架的刚性较强，分子间相互作用力大，很难溶解在普通有机溶剂中，在其他一些高沸点的溶剂如N-甲基吡咯烷酮中虽有一定的溶解度，但这些溶剂价格昂贵、毒性大使其应用受到限制，因此很多国内外研究者通过对聚苯胺的改性，如合成聚苯胺的复合共混物来提高聚苯胺的加工性能。2.3聚苯胺与成膜物质共混由于聚苯胺不溶于常规有机溶剂，且纯聚苯胺膜对钢铁的粘结性很差,大量使用纯聚苯胺作为防腐涂料无论从经济上还是从涂膜综合性能上都

4、不是很理想。因此,人们尝试把聚苯胺作为现有防腐涂料添加剂,与常规涂料成膜物质（如环氧树脂、聚酰亚胺、聚丙烯酸树脂等）混合使用形成复合涂层，聚苯胺按照不同材料的防腐机制，有效发挥各涂层的防腐性能。张春等[21]将有机磷酸掺杂得到的导电聚苯胺加入到水性环氧树脂中,制备了聚苯胺水性防腐涂料,并且研究了其防腐蚀性能和防腐蚀机理。电化学阻抗谱以及开路电压的变化表明,聚苯胺的存在显著提高了涂层的防腐效果。齐圣光等[22]运用插层聚合的方法制备了蒙脱土/聚苯胺复合材料,将该复合材料通过共混的方式加入聚酰胺/环氧阴极电泳(CED)涂料

5、中配制成聚苯胺/环氧复合阴极电泳涂料。研究发现:在3.5%NaCl溶液中浸泡10d后,腐蚀介质不能到达涂层/基底金属界面,金属表面没有发生腐蚀反应。随着聚苯胺含量的增加,复合电泳涂膜的阻抗值增加,具有较好的防腐性能。大量研究表明，聚苯胺与树脂共混制备的防腐涂料不但具有阳极保护作用而且附着力优于前两种方法，是目前研究聚苯胺防腐性能应用最多的方法，在研制、生产和应用方面具有广泛的应用前景。