聚苯胺防腐性能及应用研究VIP免费

聚苯胺防腐性能及应用研究王东红1，刘利文1,2（1.中国电子科技集团公司第三十三研究所，太原，0300062.太原科技大学材料科学与工程学院，太原，030024）摘要：在诸多导电聚合物中，聚苯胺因其广泛的应用特别是在金属防腐方面的使用引起广大学者的特别关注。本文主要针对聚苯胺涂层的相关制备方法、防腐机理及应用进行论述，并根据目前的研究现状，提出今后聚苯胺的主要研究方向。关键词：聚苯胺；防腐机理；制备方法Researchontheanti-corrosionperformanceandapplicationofpolyanilineWangDonghong1，LiuLiwen1,2（1.33thInstituteofChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation,Taiyuan,0300062.TaiyuanUniversityofScienceandTechnology，Taiyuan，030024）Abstract:Amongtheconductingpolymers,polyaniline(PANI)hasbeenofparticularinterestformanyinvestigatorsbecauseofaveryactiveapplicationarea，especiallyitspossibleuseasanticorrosivecoatingformetal.Inthisview,itismainlyintroducedthepreparationmethods、anticorrosionmechanismandapplicationsofpolyanilinecoating.AccordingtotherecentresearchonPANI,itsmainresearchdirectionsareputforward.Keywords:polyaniline;anticorrosionmechanism;prepartionmethods1.引言金属材料受周围环境的作用很容易发生腐蚀，在其界面上发生化学或是电化学多相反应，使金属转为氧化态或是离子态，显著降低金属材料的力学性能。据相关报道[1,2]每年我国因金属腐蚀而造成的经济损失达上千亿元，因此研究金属收稿日期：2011-8-29作者简介：王东红（1980-）女，河南濮阳人，主要从事聚苯胺功能材料的研究，E-mail：wangdonghong2008@yahoo.com.cn联系电话：15034023870的腐蚀防护方法具有重要意义。目前，最常用的方法就是在金属表面涂覆有机防腐涂层，常用的是含铬、钼化合物的有机涂层，但铬、钼属于严重污染环境的重金属。随着社会和科学的进步，人类越来越注重环境保护，因此，研究开发绿色涂料替代现有的用于铁和铝合金的含铬涂料具有重要意义。聚苯胺是一种新型功能高分子材料，具有良好的热稳定性，化学稳定性和优良的电化学性能，原料易得，价格低廉，合成工艺简便，还有独特的掺杂现象等优点。与常规缓蚀剂如铬酸盐、钼酸盐等相比，聚苯胺没有任何的环境副作用，是一种符合时代和科技发展的绿色缓蚀剂，成为当前研究最多的导电高分子材料[3,4]。因此，对其进行研究和开发具有十分重要的作用。本文对聚苯胺防腐涂料的制备方法、防腐机理进行论述，并浅析国内外研究现状，对聚苯胺今后的研究方向进行展望。2.聚苯胺防腐涂层制备方法2.1直接聚合涂层2.1.1电化学聚合法在含有苯胺单体的电解质溶液中选择适当的电化学条件，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。由于能简单而直接获得掺杂的导电高分子膜，通过电量来控制膜厚，而且不使用催化剂，所以电化学方法备受关注[5]。主要有恒电位法、恒电流法、动电位扫描法和脉冲极化法。采用恒电位或恒电流法得到的聚苯胺膜与阳极基底结合力差，一般是在-0.2~+0.7V/SCE的范围作点位循环扫描，可得到结合力好的均匀的聚苯胺膜。ÖzyIlmaz,A.Tuncay等[6]采用循环伏安法以草酸盐为电解质溶液在铜电极表面直接沉积得到高粘度、均匀的聚苯胺薄膜，研究聚苯胺对铜的腐蚀防护作用。开路电位-时间曲线图表明，涂覆聚苯胺薄膜后铜的开路电位提高，阳极极化曲线显示腐蚀电位提高100mV，认为是聚苯胺的催化作用使得在铜表面形成一层含CuO和Cu2O的氧化层，极化电阻值增大，阻止了电解质溶液对铜的腐蚀。2.1.2化学聚合法PANI/金属涂层一般采用电化学聚合法，对于惰性金属Pt、Ag等可采用化学聚合法，而类似铜之类的活泼性较强的金属仅用化学或是电化学聚合的方法很难涂覆聚苯胺，Yan-huiGuo等[7]使用一种简单、有效的方法成功地完成了聚苯胺在铜表面的化学聚合，用过硫酸铵/双氧水混合氧化体系制备聚苯胺包覆铜复合材料，对此种复合粒子的形成过程及结构进行分析，认为此聚合反应机理为：经热分析证实在400℃以下，聚苯胺包覆形成的核-壳结构具有很好的抗高温氧化性，避免...