聚苯胺改性涂料的防腐性能研究
聚苯胺防腐涂料的研究
聚苯胺防腐涂料的研究梦瑶1（1.理工学院材料科学与工程学院，高分子材料工程，643000）摘要:导电高分子具有可逆的氧化还原特性，其金属防腐能力已经得到证实，因此导电高分子作为一种新型的防腐蚀材料受到人们的广泛关注，并逐渐成为当前腐蚀科学领域研究的一大热点。
其中聚苯胺以其优异的环境稳定性，合成简单，且价格相对较低，得到了特别的关注，相应的防腐产品也已经在德国、美国和中国等国部分商业化。
本文首先介绍了聚苯胺的独特防腐机理，其次是聚苯胺的两种合成方法:电化学聚合法和化学合成法,最后介绍了聚苯胺在防腐蚀领城的发展过程、研究进展以及国外研究现状。
关键词:导电高分子; 聚苯胺; 防腐；涂料1 前言20 世纪以前高分子材料一直作为绝缘材料使用，直到美国的Mac Diarmid、Heeger 以及日本的白川英树发现经过掺杂的聚乙炔导电率接近了金属导体，这一现状才得以改变。
随着导电高分子学科的迅速发展，聚吡咯、聚对亚甲基苯、聚噻吩、聚苯胺等导电高分子又相继被发现，对导电高分子的研究日趋丰富，其中又以聚苯胺的研究最为广泛。
聚苯胺具有一系列的优点，包括质量轻、化学稳定性高、环境稳定性好、结构多样性和独特的掺杂机制、导电率高以及可逆的氧化还原特性等，被公认为当今导电聚合物中最具有商业代表性、最有大规模工业化应用前景的导电高分子材料[1]。
1985年，Deberry［2］发现在不锈钢上电沉积的聚苯胺膜能显著降低不锈钢在硫酸溶液中的腐蚀速率，从此聚苯胺和其它导电高分子作为一种新型的防腐蚀材料，开始受到人们的关注，并逐渐成为当前腐蚀科学领域研究的一大热点。
目前，聚苯胺具有优异的防腐蚀性能，已被大量实验现象证实，聚苯胺防腐蚀涂层已经在德国、美国和中国等国部分商业化。
虽然对于聚苯胺的防腐蚀机理还没有形成统一的认识，但是聚苯胺涂料具有重量轻的优点，且具有一定程度的抗点蚀、抗划伤能力，而且与常规的缓蚀剂如钼酸盐、铬酸盐等相比，聚苯胺没有环境污染，是一种来源丰富的绿色防腐材料，有望成为非常有应用前景的新一代防腐材料。
聚苯胺防腐涂料的研究现状及发展
涂 料 工 业
Ｐ Ｉ Ａ ＮＴ ＆ Ｃ ＴＩ ＧＳ Ｉ Ｕｓ ＲＹ ＯＡ Ｎ ＮＤ Ｔ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ １ １３ ．
Ｊｎ２ ０ ａ ．０ ７
聚 苯 胺 防腐 涂 料 的研 究现 状 及 发 展
ｓ ｍｍａ ｉｅ ．Ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ａｉｎ ａ ｄ ｃ ｒｅ ｔｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｐ ｌａ ｉ ｎ ｒ ｌｏ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｕ ｒ ｄ ｈ ｐ ｌ ｔ ｎ ｕ ｒ ｎ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｏ ｏｙ ｎ ｌ ｅ ａ ｅ ａ ｓ ｒ ｓ ｎ ｅ ． ｚ ｃ ｏ ｉ
图 １ 聚 苯 胺 对铁 钝 化 的 催 化机 制
Ｆ ｇ １ Ｐ ｌａ ｌｎ ａ ｔｖ ｔ ｄ ｃ ｔ ｌ ｓｓ Ｍｅ ｈ ｎｉｍ ｉ ． ｏ ｙ ｎｉ ｅ Ｄｅ ｃｉ ａ ｅ ａ ａｙ ｉ ｉ ｃａ ｓ
１ 聚 苯 胺 的 防腐 蚀 机 理
聚苯胺优 异的防腐 性能 已被大 量 的研究 所证 实 ， 对其 防
腐机理的研究也取得 了很大进展 。 目前对 于其 机理 的研究 主
要 有 ４种 观 点 。
Ｗｅｓｎ 将这种氧化层描述 为最初 为光亮 表面 ， ｓｌ ｇ ｉ 除去涂 层 后为轻微 的亮灰 色 ， 光泽 和有斑 点 ｊ Ｐ 无 。Ｘ Ｓ证 实该 氧化 膜
护 。这层膜可防止下面的铁进一步腐蚀 ， 称为钝化膜 。聚苯 胺 涂料专利发 明人 Ｗｅｓ ｎ 认 为该 钝化膜 的形 成是 属于一种 氧 ｓｌ ｇ ｉ 化 一 还原催化 反应 ： 可逆 的 Ｅ ＊ Ｌ Ｂ ＋ Ｅ氧化还原反应和 由阴极氧 化还原 引起 的中介作用 ， 以及在铁 表面加速 钝化层 的形成 ， 构 成 聚苯胺 的活性作用 ， 提 出聚苯胺 对铁 钝化 的催 化机 制如 他
Ｃｕ ｒ ｎ ｔ ｔ ｆＤｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔ ｏ ｌ ａ ｉｉ ｅ Ｃｏ ｒ ｓｏ ｏ ｅ ｔ ｅ Ｃｏ ｔｎ ｒ ｅ ｔ Ｓ ａ ｕｓ ｏ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＰｏ ｙ ｎ ｌｎ ｒ ｏ ｉ ｎ Ｐｒ ｔ ｃ ｖ ａ ｉ ｇ
聚苯胺防腐涂料研究进展
摘
要： 综 述 了聚 苯 胺 防腐 涂 料 研 究 进 展 ； 浅 析 了 聚 苯胺 涂 料 独 特 的 防腐 机 理 ， 概 述 了其 防 腐 应 用 ； 指 出 导 电 聚
苯胺具有可逆 的氧化还原特性 ， 对 金 属 具 有 优 良的 防 腐 性 能 ， 作 为 新 一 代 无 毒 无 污 染 的 防 腐 材 料 而 逐 渐 成 为 当
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ａ ｎ ｔ ｉ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｌ ｙ ａ ｎｉ ｌ ｉ ｎ ｅ ｐ ａ ｉ ｎｔ
ＬＩ Ｈｕ ｉ — ｍｉ ｎ，ＧＡＯ Ｙｏ ｎ ｇ — ｊ ｉ ａ ｎ，ＺＨＡＮＧ Ｓ ｈ ｉ — ｔ ａ ｎ ｇ，ＣＵＩ Ｂａ ｏ — ｙ ｉ ｎ
（ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｎａ ｖ ａ ｌ Ｌｏ ｇ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ７ ２， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ａ ｋｉ ｎｄ ｏ ｆ ｎ ｅ ｗ ｇｅ ｎｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｎ ｔ ｉ ｃ ｏｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｖ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｗｉ ｔ ｈｏ ｕｔ ｄ ａ ｍａ ｇｅ ｔ ｏ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏｎ ｍｅ ｎｔ ，ｉ ｓ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ — ｉ ｎ ｇｌ ｙ ａ ｔ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｎｇ ａ ｔ ｔ ｅ ｎｔ ｉ ｏｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ ａ ｎｔ ｉ ｃ ｏｒ ｒ ｏｓ ｉ ｏ ｎ．Ｍ ｏ ｒ ｅ ｏｖ ｅ ｒ ，ｓ ｕ ｇｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ｏ ｇ ｉ ｖｅ ｎ ａ — ｂ ｏｕ ｔ ｔ ｈｅ ｄｅ ｖｅ ｌ ｏｐ ｍｅ ｎｔ ｔ ｒ ｅ ｎｄ ｏｆ ｐ ｏｌ ｙ ａ ｎｉ ｌ ｉ ｎｅ ｐ ａ ｉ ｎｔ ．
聚苯胺防腐涂料的研究现状及发展
聚苯胺防腐涂料的研究现状及发展卢华军1,曾 波2 (1.昆明理工大学生化学院,昆明650224;2.云南化工研究院,昆明650228) 摘 要:综述了国内外聚苯胺在金属腐蚀防护领域的最新研究进展。
介绍了聚苯胺涂层的防腐蚀机理,制备方法及其复合改性的情况。
指出了聚苯胺研究中存在的问题,应用现状和对其发展前景的展望。
关键词:聚苯胺;防腐;涂层;制备方法中图分类号:T Q 63017 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2007)01-0050-05作者简介:卢华军(1978—),男,在读硕士研究生,师从曾波教授,从事涂料研发。
Curren t St a tus of D evelopm en t of Polyan ili n e Corrosi on Protectve Coa ti n gLu Huajun 1,Zeng Bo2(1.School of B iological and Che m ical Engineering,Kunm ing U niversity of science and Technology,Kunm ing 650224,China;2.Yunnan Research Institute of Che m ical Industry,Kunm ing 650228,China ) Abstract:This paper has revie wed the recent devel opment of polyaniline anticorr osi on coating f or metalsat home and abr oad .Its anticorr osi on mechanis m ,methods of p reparati on and co mposite modificati on aresu mmarized .The app licati on and current devel opment of polyaniline are als o p resented . Key W ords:Polyaniline;corr osi on p reventi on;coating;methods of p reparati on0 引 言每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属产量的1/3[1]。
聚苯胺／环氧树脂共混防腐涂料的研究进展
ｈ ａ ｙ ｄ ｔ ｒｔｃｉｅｃ ａｉｇ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｎ ｐ ｌ ａｉｎｏ ｉ ｅｅ ｔａ ｅ ｆｒｆ ｉｇ ｕ ｉ，ｌ ｅｓｅ ｌｓｒ ｃｕ ｅｉ ｅ ｖ ｕｙ ｐ ｏｅ ｔ ｏ ｔ ｓｄ ｖ ｌｐ ｎ ｄ ａ ｐ ｉ ｔ ｎ ｄ ｆ ｒｎ ｒａ ｏ ｉ ｎ ｎｔ ｉ ｔｅ ｔｕ ｔ ｒ ｎ ｖ ｎ ａ ｃ ｏ ｆ ｅｎ ｋ
腐蚀性能优 良等特性…， 在各个领域均有应用 ， 如二
次 电池 、 电磁屏 蔽 、 静 电 、 抗 电致变 色 器 、防腐 蚀 等 。
的聚苯胺对不锈钢具有防腐作用 以来 ， 关于聚苯胺 的
研 究 日益增 多 。 苯胺 是 一 种 新 型 功 能 高分 子 材 料 ， 聚
【 收稿 日期 ］ ０ ２ ０ — ６ ２ １— ３ ２
摘 要：聚苯胺具有优异的防腐蚀性 ， 但是 由于其在一般有机溶剂 中的溶解性差 ， 其制成的涂 且 膜 附着力差等 因素 ， 通常将其 与其它涂料复配 ， 以改善涂膜性能 ；环氧树脂涂料具有 附着力 强、 强
度 高 、 化 学 品 、耐磨 等 特 点 ， 氧树 脂 优 异 的 成膜 性 和 聚 苯 胺 的 防 腐性 能 相 结 合 ， 聚 苯胺 ／ 氧 耐 环 使 环 共混 涂料 具 有 广 阔的 应 用前景 ， 聚 苯胺 与环 氧 共 混涂 料 的研 究进 展 作 了简述 。 就 关 键 词 ：聚 苯胺 ；环氧 树 脂 ；共 混 ；防 腐涂 料
聚苯胺防腐涂料研究进展
聚苯胺防腐涂料研究进展李会敏;高永建;张世堂;崔宝印【摘要】综述了聚苯胺防腐涂料研究进展；浅析了聚苯胺涂料独特的防腐机理,概述了其防腐应用；指出导电聚苯胺具有可逆的氧化还原特性,对金属具有优良的防腐性能,作为新一代无毒无污染的防腐材料而逐渐成为当前防腐蚀领域的一大热点；并就聚苯胺涂料的防腐发展方向进行了展望.%A review is provided of the research progress of anticorrosive polyaniline paint. The unique anticorrosion mechanism of polyaniline is briefed, and its application in corrosion-prevention of metals is summarized. It is pointed out that conducting polyaniline possesses reversible redox performance and can well prevent metals from corrosion. This is why polyaniline, as a kind of new generation of anticorrosive materials without damage to environment, is increasingly attracting attention in the field of anticorrosion. Moreover, suggestions are also given a-bout the development trend of polyaniline paint.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2013(024)002【总页数】4页(P195-198)【关键词】聚苯胺;涂料;研究进展;综述【作者】李会敏;高永建;张世堂;崔宝印【作者单位】海军后勤技术装备研究所,北京100072;海军后勤技术装备研究所,北京100072;海军后勤技术装备研究所,北京100072;海军后勤技术装备研究所,北京100072【正文语种】中文【中图分类】TQ246.3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，通过掺杂可获得优良的电化学性能. 1985年DEBERRY[1]在不锈钢上电沉积聚苯胺膜，发现不锈钢在硫酸溶液中的腐蚀速率显著降低，从此聚苯胺和其他导电高分子作为新型的防腐蚀材料，日益受到材料保护工作者的关注. 众多研究发现，聚苯胺的导电高分子膜层可用于铸铁、碳钢、不锈钢、铝、铜、锌和钛等多种材料的腐蚀防护[2-3]. 与常规缓蚀剂如铬酸盐、钼酸盐等相比，聚苯胺对环境没有任何副作用，是一种符合时代和科技发展的绿色缓蚀剂，目前在日本、韩国、意大利、德国和法国等亚欧国家已用于汽车、桥梁、造船业等恶劣条件下的重防腐. 作者对聚苯胺防腐机理进行了浅析，概述了国内外应用研究现状，对聚苯胺在今后防腐领域的研究方向进行了展望.1 防腐机理聚苯胺是从苯胺单体出发，通过化学氧化聚合或电化学聚合得到的一类导电高分子材料. 聚苯胺可分为本征态和掺杂态两种形式，本征态聚苯胺可视为对苯二胺单元和醌二亚胺单元的共聚物，其结构为：y在0～1之间，y越小，氧化程度越高在上述结构中，苯式和醌式的含量可以通过氧化或还原方式来改变. 能够稳定存在的结构主要有全还原态聚苯胺(LEB)、中间氧化态聚苯胺(EB)，全氧化态聚苯胺(PNB). 中间氧化态聚苯胺的y = 0.5，即重复单元由3个苯环和1个醌环所组成，是最常见的本征态聚苯胺的存在形式. 本征态聚苯胺可通过化学或电化学方式掺杂得到掺杂态聚苯胺.导电聚苯胺是一种具有氧化还原能力的共轭高分子，其氧化电位比铁高，二者接触时，在水和氧的参与下聚苯胺与铁分别发生氧化反应，使铁表面生成由Fe3O4和γ-Fe2O3组成的钝化层，钝化层的形成使其氧化电位显著升高，并且使极化电阻增大和腐蚀电流减小，从而阻止了腐蚀的发生. WESSLING[4]认为聚苯胺可逆的氧化还原特性是其发挥钝化作用的重要保证，腐蚀介质中的溶解氧能将被铁还原的聚苯胺重新氧化生成氧化态聚苯胺，有利于形成致密的钝化层. SILVA等人[5]采用不同酸掺杂的聚苯胺与聚甲基丙烯酸甲酯共混而成的金属防腐层，对防腐机理进行研究同样得出：钝化膜的形成是由于聚苯胺和不同金属基体间发生氧化还原反应所致. 聚苯胺通过可逆的氧化还原反应，能催化氧的还原，在以氧为主要腐蚀物质的环境中，氧的还原对于金属特别是涂层缺陷处金属的腐蚀行为具有重要的影响. 在这些环境中，聚苯胺能起到除氧剂的作用，从而降低了金属的腐蚀. 此外，对掺杂态聚苯胺而言，掺杂剂离子会通过聚苯胺的氧化还原过程释放出来，某些本身具有缓蚀作用的掺杂剂离子，可能会促进聚苯胺/金属界面处致密氧化层的形成，或者对涂层缺陷处的金属产生缓蚀作用.2 防腐领域应用现状2.1 聚苯胺在防腐涂料中的应用聚苯胺在防腐领域主要用作防腐涂料. 聚苯胺是一种链间具有强相互作用的共轭大分子，其溶解性和黏附性差，涂膜附着力不好，很容易形成缺陷[6]. 应用纯聚苯胺作为防腐涂料很不理想，另外由于价格昂贵，聚苯胺通常不单独使用，而是与基体树脂配合使用. ARAUJO等人[7]研究了掺杂聚苯胺对碳钢的防腐蚀性能，结果表明未掺杂聚苯胺涂层的阻隔性能和附着力均较差. BAGHERZADEH[8]发现，在双组分水性环氧树脂中加入很少量(质量分数0.02%)的纳米聚苯胺就能显著地提高涂层的防腐能力，而且即使在腐蚀测试之后，涂层仍然保持着良好的附着力. 戈成岳等人[9]采用聚苯胺纳米纤维与环氧树脂复合制备的复合涂料，涂层电阻普遍增加. 聚苯胺添加量为0.6%时电阻最大，且浸泡7 d后，涂层电阻依然非常高(Rc = 3.054×109 Ω/cm2)，而不加聚苯胺的涂层失效比较快，涂层电阻明显下降(Rc = 2.284 × 106 Ω/cm2 ). 试验说明聚苯胺的加入提高了涂层对金属的钝化作用. 但当聚苯胺添加量达到2%时，涂层的致密性变得非常差，起初就出现了介质的扩散渗透迹象，对金属无任何保护作用. 原因可能是聚苯胺添加量大时，在环氧树脂中分散不均匀导致涂层的致密性变差，大量的腐蚀性介质(Cl-)扩散渗透进入涂层底部使钝化膜遭受破坏，甚至促使涂层剥离，失去保护作用. 中国科学院长春应化所的王献红等人[10-12]基于在聚苯胺领域的长期研究，开发出了两种聚苯胺防腐涂料体系，即掺杂态聚苯胺/聚氨酯体系和本征态聚苯胺/环氧树脂体系. 这两种涂料的施工性能、漆膜的机械物理性能均达到了实用要求，并已经在重型机械、铁路、桥梁和港口工程上推广使用. 在防腐涂料海上挂板实验的过程中，王献红等人[13]还发现了导电态聚苯胺具有防止海生物附着的能力. 他们通过改进配方生产的80 μm 厚聚苯胺环氧树脂底漆，当聚苯胺质量分数低于5%时，划叉样板的中性盐雾试验仍能达到800 h，与质量分数80%的富锌底漆的水平相当. 由于聚苯胺涂层的密度很低，因此在单位面积的涂层成本方面已经与富锌底漆有很强的竞争力. RADHAKRISHNAN等人[14]将纳米TiO2颗粒与聚苯胺复合，提高了聚苯胺的防腐蚀性能，得到了光泽较好的聚苯胺防腐材料.2.2 聚苯胺在防锈油脂中的应用由于聚苯胺分子链极强的刚性和链间较强的相互作用，使它的可溶性极差，仅能溶解在N-甲基吡咯烷酮等有限的几种溶剂中. 因此，聚苯胺常以固体粉末的形式分散在介质中使用. 姜海等[15]采用10%聚苯胺与10%常用防锈剂复合得到的一种防护封存油脂，具有良好的抗盐雾性能，经ASTM B117试验发现，774 h无锈蚀发生. 本征态聚苯胺很难溶于润滑油中，为此，魏观为等人[16]通过对聚苯胺采用油溶性质子酸掺杂、并通过烷基封端保护来改善聚苯胺的油溶性，得到了在Ⅰ类基础油中具有良好溶解分散性和储存稳定性的聚苯胺. 在基础油中单独加入油溶性聚苯胺时，防锈效果并不理想，基础油中加入1%聚苯胺后的腐蚀电位为-477.2 mV，但与一定量的烯烃共聚物型增黏剂复合后防锈效果大大改善，聚苯胺加入量为1%时，腐蚀电位已达到37.5 mV. 这可能是因为烯烃共聚物型增黏剂充当了成膜剂，增大了聚苯胺在金属表面的附着强度及分散性，从而大大改善了聚苯胺的防锈性能. 此外，魏观为等人还考察了聚苯胺与常用的防锈剂——羊毛脂镁皂的复合效果. 单独使用时，聚苯胺和羊毛脂镁皂的抗盐雾性能都不好，1%油溶性聚苯胺和含量高于5%羊毛脂镁皂的抗盐雾期分别小于6 h和不多于2 d. 复合使用时，当油溶性聚苯胺1%、羊毛脂镁皂7%、矿物油92%时，盐雾箱防锈期可以达到10 d，表现出优异的防锈性能. 当聚苯胺与羊毛脂镁皂的比值控制在0.1至0.2附近时，腐蚀电位最高. 当聚苯胺在矿物油中用量为0.4%，羊毛脂镁皂用量为9.6%时，盐雾防锈期可以达到15 d.3 展望聚苯胺与基体树脂复合而成的涂料，具有优良的抗盐雾性能和防止海生物附着的性能，已经在重型机械、铁路、桥梁和港口工程上推广使用. 经改性后的聚苯胺可溶于Ⅰ类基础油，经与其他缓蚀剂复配，防锈性能得到很大提高. 作为一种新型环境友好型缓蚀剂，聚苯胺在防腐材料领域具有广阔的应用前景，但也有许多问题亟待解决，研究方向可归纳为以下几点：1) 聚苯胺在基体树脂中的分散性研究. 由于聚苯胺分子链极强的刚性和链间较强的相互作用，使它在基体树脂中的分散性较差，通过对聚苯胺分子改性或对其进行掺杂是否能提高聚苯胺在基体树脂中的分散性，有待深入研究.2) 聚苯胺同其他有机、无机填料的配伍性研究. 目前聚苯胺在防腐涂料中的大部分研究工作是针对聚苯胺/基体树脂这样简单的双组分体系进行的，实际使用中涂料往往要添加很多有机、无机填料组分，聚苯胺和这些组分的配伍性如何，还需进一步研究.3) 聚苯胺在防锈油脂中的应用研究. 现阶段研究发现少量的聚苯胺即可大大改善防锈油脂的抗盐雾性能，采用环境友好型防锈剂聚苯胺，可大大减少钡盐类防锈剂的加入量(一般防锈油中加入10%左右的磺酸钡)，减少钡盐对环境的污染. 但聚苯胺可溶性极差，且聚苯胺本身的防锈性不理想，一般需复合其他成膜剂和缓蚀剂达到防锈的目的. 因此，聚苯胺若在防锈油中得到应有，还需加大在润滑油中溶解性能的研究及与其他缓蚀剂配伍性能的研究.4) 随着装备对油料各项性能的要求越来越苛刻，Ⅱ、Ⅲ类加氢基础油和合成烃型基础油应用越来越广泛，但Ⅱ、Ⅲ类加氢基础油和合成烃型基础油对添加剂的溶解性远不如Ⅰ类基础油的好，聚苯胺在合成烃及加氢油中的溶解性需进行深入地考察研究.参考文献：[1] DEBERRY D W．Modification of the electrochemical and corrosion behavior of stainless-steels with an electroactive coating[J]．J Electrochem Soc，1985,132(5):1022-1026．[2] KINLEN P J, MENON V, DING Y W. A mechanistic investigation of polyaniline corrosion protection using the scanning reference electrode technique[J]. J Electrochem Soc, 1999, 146(10): 3690-3695.[3] GASPARAC R, MARTIN C R. Investigations of the mechanism of corrosion inhibition by polyaniline. polyaniline-coated stainless steel in sulfuric acid solution[J]. J Electrochem Soc, 2001, 148(4):B138-B145.[4] WESSLING B．Corrosion prevention with an organic metal(polyaniline): surface ennobling，passivation，corrosion test results[J]．Mater Corros，1996,47(8):439-445．[5] Pereira de SILVA, Cordoba de TORRESI, TORRESI R M.Polyaniline/poly(methylmethacrylate) blends for corrosion protection: The effect of passivating dopants on different metals[J]. Progr Org Coat, 2007,58(1)： 33-39.[6] 王金淑，杨伟超，李洪义. 聚苯胺防腐蚀涂料的发展[J]. 北京工业大学学报, 2008, 34(11): 1196-1201.[7] ARAUJO W S, MARGARIT I C P, FERREIRA M, et al. Undoped polyaniline anticorrosive properties [J]. Electrochimica Acta, 2001, 46(9): 1307-1312. 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聚苯胺防腐性能及应用
04
聚苯胺在其它防腐领域的应用
聚苯胺在化学储罐防腐中的应用
化学储罐防腐要求
化学储罐需要防止各种化学物质的腐蚀，保持储罐的完整性和安全性。
聚苯胺在化学储罐防腐中的应用
聚苯胺具有优异的电绝缘性能和化学稳定性，可以作为化学储罐的内壁防腐涂料。它能够有效地抑制化学物质的 腐蚀，提高储罐的使用寿命。
聚苯胺在石油管道防腐中的应用
聚苯胺在酸性环境中的防腐作用
聚苯胺在酸性环境中能够通过吸附在金属表面形成一层保护膜，阻止氢离子与 金属反应，从而起到防腐作用。
聚苯胺在碱性环境中的防腐性能
碱性环境对金属腐蚀的影响
在碱性环境中，金属表面容易发生腐蚀，主要是由于氢氧根离子与金属反应生成 氢气，导致金属表面形成腐蚀产物。
聚苯胺在碱性环境中的防腐作用
聚苯胺在碱性环境中能够通过吸附在金属表面形成一层保护膜，阻止氢氧根离子 与金属反应，从而起到防腐作用。
聚苯胺在其它环境中的防腐性能
氧化性介质中的防腐性能
聚苯胺在氧化性介质中能够通过吸附在金属表面形成一层保 护膜，阻止氧化剂与金属反应，从而起到防腐作用。
还原性介质中的防腐性能
聚苯胺在还原性介质中能够通过吸附在金属表面形成一层保 护膜，阻止还原剂与金属反应，从而起到防腐作用。
时间，降低维护成本。
聚苯胺在氟碳防腐涂料中的应用 Nhomakorabea1 2
氟碳的特性
氟碳具有极佳的耐候性、耐化学品性、耐磨损性 等特性，广泛应用于防腐涂料领域。
聚苯胺在氟碳防腐涂料中的作用
聚苯胺可以作为氟碳的改性剂，提高涂料的附着 力和耐腐蚀性。
3
应用效果
聚苯胺在氟碳防腐涂料中的应用可以提高涂料的 防腐性能，延长防腐时间，降低维护成本。
《聚苯胺纳米自修复涂层的制备及防腐机理研究》
《聚苯胺纳米自修复涂层的制备及防腐机理研究》一、引言随着工业技术的发展，材料表面的防腐保护变得尤为重要。
聚苯胺作为一种具有优异导电性和化学稳定性的材料，在防腐涂层领域具有广泛的应用前景。
本文旨在研究聚苯胺纳米自修复涂层的制备方法及其防腐机理，以期为相关领域提供理论支持和实验依据。
二、文献综述聚苯胺作为一种共轭高分子，具有良好的化学稳定性和优异的物理性能，使其在防腐涂层领域备受关注。
近年来，聚苯胺纳米材料的研究取得了显著进展，其自修复性能、高导电性和良好的附着力等特点使得其在防腐涂层领域具有巨大的应用潜力。
然而，聚苯胺纳米涂层的制备工艺、防腐机理及性能优化等方面仍需进一步研究。
三、实验方法（一）材料与试剂实验所需材料包括苯胺、过硫酸铵等化学试剂，以及基底材料（如钢铁、铝合金等）。
所有试剂均需符合实验要求，并经过适当处理。
（二）聚苯胺纳米自修复涂层的制备采用化学氧化聚合法制备聚苯胺纳米粒子，并通过浸涂法、喷涂法等方法将聚苯胺纳米粒子涂覆于基底表面，形成自修复涂层。
具体步骤包括溶液配制、涂层制备、干燥固化等。
（三）表征与性能测试采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等手段对涂层进行表征。
同时，通过盐雾试验、电化学测试等方法评估涂层的防腐性能和自修复性能。
四、实验结果与讨论（一）涂层表征结果通过SEM、TEM和XRD等手段对聚苯胺纳米自修复涂层进行表征，结果表明涂层具有均匀的纳米结构，且聚苯胺纳米粒子与基底之间具有良好的附着力。
（二）防腐性能测试结果盐雾试验结果表明，聚苯胺纳米自修复涂层具有良好的耐腐蚀性能，能够有效地阻止盐雾对基底的侵蚀。
电化学测试结果显示，涂层具有较低的腐蚀电流和较高的腐蚀电位，表明其具有优异的防腐蚀性能。
（三）自修复性能测试结果通过模拟实际环境中的损伤情况，对聚苯胺纳米自修复涂层的自修复性能进行测试。
结果表明，涂层在受到损伤后能够通过自身修复机制恢复其原有的防腐蚀性能。
显微红外技术研究聚苯胺涂层防腐蚀性能
ｐ ｒ ｄ ｂｙ ｅ ｌｉ ｎ ｉｔ ｒ ｅ ｅｒ ｔ ｇ ｎ ｔ ｒ ｓｐｏｙ ｒｚ ｔｏ ｎ ｍｕ ｓｏ ｌ ｎ ｉ ｇ ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ．Ｄｉｐｅ ｓｂ ｌ— ａ ｅ ｍｕｓｏ ｎ ｅ ｐ ｎ ｔａｉ ｅ ｗｏ ｋ ｌ ｍｅ ｉａｉｎ ａ ｄ ｅ ｌｉ ｎ ｂ ｅ ｄ ｎ ｅ ｐ ｃｉ ｅｙ ｎ ｓ ｒｉ ｉｉ
第 ４ 卷 第 ４期 １ ２ １ 年 ４月 ０１
涂 料 工 业
ＰＡＩ ＮＴ ＆ Ｃ０ＡＴＩ ＮＧＳ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
Ｖ０ ． Ｎｏ． பைடு நூலகம் １４１ ４
Ａｐｒ２０１ ． １
显 微 红 外 技 术 研 究 聚 苯 胺 涂 层 防 腐 蚀 性 能
陈兴娟 ， 丞 ， 罗 顾姗 姗 ， 明涛 ， 春辉 迟 巩 （ 尔滨 工程 大学材料 科 学与化 学 工程 学院 ， 尔滨 １０ ０ ） 哈 哈 ５ ０ １
聚苯胺改性环氧树脂涂料的制备及其耐腐蚀性研究
聚苯胺改性环氧树脂涂料的制备及其耐腐蚀性研究简璐;谷琦琦;槐抗抗;王煦【摘要】为了制备性能优异的环氧涂料,选择导电聚苯胺(PANI)作为防腐填料,通过正交实验筛选了涂料配方;运用交流阻抗讨论了浸泡温度、时间和CO2分压等因素对涂层电化学性能的影响.实验结果表明:筛选出的涂料配方为环氧树脂含量36.90％(质量分数,下同)、聚苯胺含量为0.37％、聚酰胺含量为29.52％、其他填料含量为33.21％时所制得的涂层附着力为1级、硬度为6H、耐冲击性为45 cm;随着浸泡时间的增加,涂层的腐蚀速率先增加后减小;浸泡温度从35℃升高到80℃时,涂层的腐蚀加剧;在7 MPa CO2和1 g/L硫化钠条件下,涂层主要发生的是硫离子腐蚀.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2015(045)006【总页数】6页(P11-16)【关键词】聚苯胺;环氧树脂;改性;涂料;耐腐蚀性【作者】简璐;谷琦琦;槐抗抗;王煦【作者单位】西南石油大学材料科学与工程学院,成都610500;西南石油大学材料科学与工程学院,成都610500;西南石油大学材料科学与工程学院,成都610500;西南石油大学材料科学与工程学院,成都610500【正文语种】中文【中图分类】TQ635.2环氧树脂具有优异的耐碱性、抗渗透性、附着力和机械性能，成为防腐涂料中应用最广泛的树脂之一。
但是单纯的环氧树脂也存在一些不足，易老化使得多数环氧涂料只能用于100℃以下环境和底漆，并且环氧树脂柔韧性、耐酸性差，固化应力大，通常需对环氧树脂进行改性后再使用［1－2］。
自从文献报道了在不锈钢上电化学聚合的聚苯胺膜具有钝化作用这一特点，相关领域开展了大量的聚苯胺运用于防腐蚀领域的研究，特别是在防腐蚀涂料方面［3－5］。
目前对于聚苯胺防腐涂料的研究主要集中在聚苯胺电化学聚合或导电聚苯胺／树脂共混体系，由于聚苯胺直接聚合难以防护面积较大的金属器件，而且聚苯胺大分子拥有很强相互作用的共轭大π键，以其为骨架制备的涂料溶解性、分散性差［6］，因此使用纯聚苯胺制备防腐涂料的性价比不高。
聚苯胺防腐性能及应用
02
聚苯胺应用场景拓 展
成功将聚苯胺应用于石油管道、 桥梁、船舶等领域，有效延长了 使用寿命。
03
聚苯胺制备工艺优 化
研发出一种环保、高效的聚苯胺 制备工艺，降低了生产成本，有 利于工业化生产。
对未来研究方向进行展望
聚苯胺与其他材料复合研 究
探索聚苯胺与其他材料如石墨烯、纳米粒子 等复合，以进一步提升其防腐性能和应用范 围。
应用前景
复合涂层系统具有广阔的应用前景，聚苯胺的加入可以为其带来更 多的可能性。
05
CATALOGUE
环境友好型聚苯胺开发及挑战
环境友好型聚苯胺设计思路
结构设计
通过改变聚苯胺分子链结构，引入功能性基团，提高其溶解性和可加工性，降低生产过程中的能耗和排放。
合成方法优化
采用绿色合成方法，如生物合成、电化学合成等，减少化学合成过程中产生的废弃物和副产物，降低对环境的影响。
加速老化试验
通过提高环境温度、湿度等条件，加速聚苯胺涂层的老化过程，评 估其在恶劣环境下的防腐性能。
防腐性能指标解读
防护效率
聚苯胺涂层对金属基材的防护效率，可通过对比涂层与未涂层金 属的腐蚀速率进行计算。
附着力
聚苯胺涂层与金属基材之间的附着力强弱，直接影响涂层的防腐性 能和使用寿命。
耐水性、耐化学介质性
聚苯胺涂层在高温、高压环境下保持稳定，有效 防止反应釜的腐蚀。
电力行业金属结构防腐
输电线路铁塔防腐
聚苯胺涂层可提高铁塔的耐腐蚀性能，减少维护成本 。
风力发电机塔筒防腐
聚苯胺涂层可抵御风沙、盐雾等恶劣环境对塔筒的侵 蚀。
变电站设施防腐
聚苯胺涂层具有优异的耐候性能，可保护变电站设施 免受自然因素侵蚀。
聚苯胺的防腐机理研究
当水和离子刚一透过涂层并与பைடு நூலகம்接触时，能动作用就启动，这 是在铁表面引发的并且使铁获得电化学活性，铁发生部分氧化， 产生电子。这些来自阳极部分反应（即铁氧化）所产生的电子 由聚苯胺输送至界面Ⅱ,促使大量的阴极反应在该处发生,从而 避免了阴极反应在界面Ⅰ发生,空间隔离阳极和阴极部分的反 应,提高了涂层的防腐蚀能力。
具体地说，聚苯胺对铁的钝化起催化作用。聚苯 胺防腐蚀涂料专利发明人Wessling B强调,可逆的 EB与LE氧化还原反应和由阴极氧还原所起的中 介作用,以及在铁表面加速钝化层的形成,构成聚 苯胺的活性作用。他提出聚苯胺对铁钝化的催化 机制,如图1所示
聚苯胺与金属形成化合物，使电位上升
在聚苯胺和铁的界面上发生氧化还原反 应,生成一种Fe-聚苯胺的化合物。该化 合物的氧化电位高于单独聚苯胺的氧 化电位,以一催化作用推动氧的还原， 从而补偿了因铁的溶解而消耗的电荷, 将铁的电位稳定在钝化区,可减小金属 的溶解速率 。
聚苯胺被氧气氧化:O2+2H2O十PAn0=PAn++4OH-
因此，聚苯胺对氧气的渗透起到了屏障作用， 使之无法直接渗透到涂层下的金属表面，从 而吸氧腐蚀无法发生。 在铁被氧化形成钝化膜的过程中产生H十，可 以进一步掺杂本征态聚苯胺。这也可能是本 征态聚苯胺具有很好防腐能力的原因之一。 用XPS技术已经观察到无论是加入掺杂态聚 苯胺还是本征态聚苯胺，均有该氧化膜存在。 同时发现划痕处裸露金属表面也有氧化膜存 在。据报道最宽可达6mm。这一发现很好地 解释了聚苯胺的抗孔蚀、抗划伤现象。
2、钝化作用
钝化即是在金属表面形成一层致密的氧化 膜，从而达到防腐的目的。聚苯胺的存在 使得在金属和聚苯胺膜界面(即界面I)处形 成一层金属氧化膜，使得该金属的电极电 位处于钝化区，得到保护。X射线研究发现 该氧化膜厚6.5 nm ,主要是处于外层的约 1.5 nm厚的γ-Fe2O3 层和靠近纯铁4 nm 厚 的Fe3O4 层。
《聚磷酸铵及聚苯胺在环氧涂层中的缓蚀机理研究》
《聚磷酸铵及聚苯胺在环氧涂层中的缓蚀机理研究》一、引言在保护金属免受腐蚀的领域中，涂料因其方便性和成本效益而被广泛使用。
尤其是环氧涂层，因其良好的附着力和耐化学腐蚀性，被广泛应用于各种工业环境中。
然而，即使如此，涂层仍然不能完全避免环境中的腐蚀问题。
因此，通过添加具有缓蚀效果的添加剂来提高涂层的防腐蚀性能成为了一种常见的做法。
本文重点探讨了聚磷酸铵（APP）和聚苯胺（PANI）这两种添加剂在环氧涂层中的缓蚀机理。
二、聚磷酸铵（APP）的缓蚀机理聚磷酸铵（APP）是一种具有优良性能的防腐剂，它具有强大的离子交换能力和对金属表面的保护作用。
在环氧涂层中，APP的缓蚀机理主要体现在以下几个方面：首先，APP的离子交换能力可以有效地中和金属表面的腐蚀性离子，如氯离子等。
这可以降低金属表面的电位差，从而减少电化学腐蚀的发生。
其次，APP能够在金属表面形成一层致密的保护膜，这层膜能够阻挡外界腐蚀介质如水、氧气等的渗透，从而防止了金属的进一步腐蚀。
三、聚苯胺（PANI）的缓蚀机理聚苯胺（PANI）是一种具有良好导电性和稳定性的有机高分子材料，它也被广泛应用于涂料防腐领域。
在环氧涂层中，PANI 的缓蚀机理主要包括以下几点：首先，PANI可以提供一种保护层覆盖在金属表面，这个保护层具有良好的阻隔性，可以有效防止水、氧气等腐蚀性介质接触到金属表面。
其次，由于PANI具有优秀的导电性，它可以在一定程度上中和掉因摩擦等原因在金属表面产生的静电荷。
这种中和效应可以有效防止由于静电而导致的腐蚀问题。
此外，PANI还具有氧化还原反应的能力，可以在金属表面形成一层稳定的氧化膜，进一步增强涂层的防腐蚀性能。
四、聚磷酸铵和聚苯胺在环氧涂层中的协同作用在实际应用中，将聚磷酸铵和聚苯胺同时添加到环氧涂层中，二者之间会产生协同效应。
这种协同作用主要表现在：两者在涂层中形成了复合的防腐蚀屏障，不仅可以提供更好的物理阻挡效果，还可以通过离子交换和氧化还原反应等化学作用进一步增强涂层的防腐蚀性能。
《聚苯胺纳米自修复涂层的制备及防腐机理研究》
《聚苯胺纳米自修复涂层的制备及防腐机理研究》一、引言随着现代工业的快速发展，防腐技术对于保护金属、塑料等材料免受腐蚀和破坏具有极其重要的意义。
其中，自修复涂层因其出色的自我修复能力和良好的防腐效果，已成为近年来的研究热点。
本文重点探讨聚苯胺纳米自修复涂层的制备工艺及其防腐机理，为新型防腐涂层的研究与应用提供理论依据。
二、聚苯胺纳米自修复涂层的制备聚苯胺纳米自修复涂层的制备主要包括材料选择、涂层设计、制备工艺等步骤。
1. 材料选择聚苯胺作为一种具有良好导电性和稳定性的高分子材料，在自修复涂层领域具有广泛应用。
此外，为了增强涂层的自修复性能和防腐能力，还需要选择其他适合的纳米材料作为添加剂。
2. 涂层设计涂层设计主要考虑涂层的厚度、孔隙率、表面粗糙度等因素。
通过优化设计，可以提高涂层的自修复能力和防腐效果。
3. 制备工艺制备工艺主要包括溶液配制、涂装、干燥等步骤。
首先，将聚苯胺和其他添加剂溶解在适当的溶剂中，配制成均匀的涂料。
然后，将涂料均匀地涂装在待处理的基材表面，最后进行干燥处理。
三、防腐机理研究聚苯胺纳米自修复涂层的防腐机理主要包括物理屏障作用、化学防护作用和自修复作用。
1. 物理屏障作用涂层作为一道物理屏障，可以有效地阻止腐蚀介质如水、氧气等与基材接触，从而起到保护基材的作用。
此外，涂层表面光滑、致密，可减少腐蚀介质的渗透和扩散。
2. 化学防护作用聚苯胺等高分子材料具有一定的化学活性，可以与腐蚀介质发生化学反应，生成具有保护作用的化合物，从而减缓基材的腐蚀速度。
此外，纳米添加剂的加入可以进一步提高涂层的化学防护能力。
3. 自修复作用当涂层受到损伤时，其内部的聚苯胺等高分子材料可以在一定条件下自我修复，填补损伤部位，恢复涂层的完整性和防护能力。
这种自修复作用可以有效地延长涂层的使用寿命。
四、实验结果与讨论通过实验制备了不同配方的聚苯胺纳米自修复涂层，并对其防腐性能进行了测试。
结果表明，经过优化的涂层具有优异的自修复能力和防腐效果。
聚苯胺防腐涂料的研究现状
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｓ ａ ｕ ｆＰｏｙ ｎ ｌ ｅ Ａｎ ｉｏ ｒ ｓｖ ａ ｉ ｇ ｓ ａ ｃ ｔ ｔ ｓｏ ｌａ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｉ ｅ Ｃｏ ｔｎ ｓ ｉ ｃ
Ｇ Ｏ Ｈｕ ｎｆ ｎ Ｌ Ｕ Ｔ ｎ Ａ ａ － ｇ ， Ｉ ｏ ｇ ，ＷＡ Ｇ Ｌａ － ｅ ａ Ｎ ｉｎ ｉ ｊ （ ． ｅｏｌ ｏ ｉ ｏ ｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｃ ｏ ｇ ｉｇＩｓｔｔ ｏ ｅｈ ｏｏｙ Ｃ ｏｇ ｉｇ４ ０ ５ ， ｈｎ ； １ Ｓｈ ｏ ｆ ｏ ｇ ａ Ｅ ｇｎｅ ｎ ， ｈ ｎ ｑｎ ｎｔｕｅ ｆ ｃ ｎ ｌ ， ｈｎ ｑｎ ０ ０ ０ Ｃ ｉａ ｅ Ｂ ｌ ｃ ｉ ｉ Ｔ ｇ
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Ｄ Ｂ ｒ 发现 聚苯胺对铁基 金属 具有防护作用至今 ， 量试 ｅ ｅ ｙＷ ｒ 大
第３ ５卷 第 ４期 ２０ ０ ６年 ８月
表
面
技
术
ＶＯ ． ５ ＮＯ． １３ ４
Ａｕｇ． ０ ６ ２０
Ｓ ＵＲＦＡＣＥ ＴＥＣＨ ＮｏＬｏＧ Ｙ
聚 苯 胺 防腐 涂 料 的研 究 现状
高焕方 刘通 王 连杰 。 。 ３ ．总装 重庆 军代局 驻 重庆地 区军 代室 ， 庆 ４ ０３ ） 重 ００９
高焕方等
聚苯胺防腐涂料的研究现状
腐蚀作用 ， 一般先在基材上涂装聚苯胺底漆 ， 然后再涂装对水 和离 子有较好屏蔽作用的面漆 ， 以达到 良好 的防腐蚀 效果 。近十年来 ， 国内外科研人员对聚苯胺型防腐涂料的防腐蚀性能已做 了大量的 研究工作 。通过不同的涂装方式和分析测试方法 （ 例如 ，Ｓ Ｍ 中 ＡＴ 对涂料的检测标准方法； 电化学测试方法测量开路电位 、 腐蚀 电位 、 腐蚀 电流和极化阻抗等 ；Ｐ Ｘ Ｓ和 Ｓ Ｍ等方法分析金属表 面层 的结 Ｅ 构和化学成分） 研究了聚苯胺涂料对金属（ 主要 是铁基金属 ） 的防 腐蚀效果和防腐蚀机理 ， 大量研究结果证明了聚苯胺类防腐涂料与
聚苯胺防腐性能及应用
0321世纪初0119世纪末0220世纪初聚苯胺的发展历程化学稳定性聚苯胺具有较好的化学稳定性，能够在多种腐蚀性环境中使用。
导电性聚苯胺是一种半导体材料，其导电性能可通过掺杂剂的种类和掺杂程度进行调整。
热稳定性聚苯胺在高温下可保持稳定的物理性能，有利于其在高温环境下的防腐应用。
聚苯胺的基本性质聚苯胺的主要合成方法电化学合成化学合成气相合成01保护金属表面02抑制电化学反应03抑制微生物附着聚苯胺对金属的防腐性能聚苯胺能够增强非金属材料的耐候性和抗老化性能，减缓紫外线、水分等环境因素对材料的破坏作用。
增强非金属耐候性聚苯胺能够抑制微生物在非金属材料表抑制微生物繁殖聚苯胺能够与非金属材料表面形成一形成保护膜010203聚苯胺对非金属的防腐性能高温稳定性聚苯胺在高温环境下仍然能够保持稳定的化学性质和结构，不易分解和氧化。
增强耐腐蚀性在高温环境下，聚苯胺能够提高金属或非金属材料的耐腐蚀性能，减缓腐蚀反应。
抑制高温微生物繁殖高温环境下，聚苯胺能够抑制某些微生物的繁殖，降低生物降解和腐蚀风险。
聚苯胺在高温环境下的防腐性能030201聚苯胺在导电涂料中的应用010203聚苯胺在防腐蚀涂料中具有优良的防腐蚀性能和耐候性，能够有效地保护金属表面免受腐蚀。
聚苯胺在防腐蚀涂料中的制备工艺简单，涂层致密、光滑，具有良好的装饰性和保护性。
聚苯胺在防腐蚀涂料中可以有效地防止水、酸、碱等物质的侵蚀，广泛应用于船舶、桥梁、石油化工等领域。
010203聚苯胺在防腐蚀涂料中的应用123聚苯胺在阻尼涂料中的应用聚苯胺具有优异的电化学性能，可以提高电池的稳定性和寿命。
聚苯胺在电池制造过程中易于控制，生产效率高，降低了生产成本。
聚苯胺在医疗器械防腐中的应用聚苯胺作为医疗器械的涂层材料，能够有效地防止医疗器械表面的细菌滋生和腐蚀。
聚苯胺具有优良的生物相容性，对人体的副作用小，适用于医疗器械的制造。
01020304高效性环保性持久性经济性生产成本高涂层脆性制备工艺复杂对基材要求高聚苯胺的电化学性能会随着时间的推移而降低，因此需要研究新的改性方法以提高其持久性。
聚苯胺防腐涂料的研究进展
・
综述 ・
聚 苯 胺 防腐 涂 料 的研 究 进 展 ＊
王杨 勇 强 军锋 井 新 利
西安 ７０ ４ １０ ９ ）
（ 西 安交 通 大学环 境 与化 学工 程 学属 腐 蚀 防 护 领 域 的研 究 、 用及 其 不 同 防 腐 机 理 ， 述 了影 响 Ｐ Ｎ 涂 层 防 Ａ Ｉ 应 综 Ａ Ｉ 聚 苯胺 ， 腐 ， 料 防 涂
Ｗａ ｇＹ ｎ ｙ ｎ ｎ ａ ｇｏ ｇ
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（ Ｓｈｏ ｏ ｎｉ ｎ ｅｔｌ ｎ ｈｍ ｃｌ ｎｉｅｒ ｇ ｉａ ｉｏ ｎ ｎ ｅｓｙ Ｘ ’ ７０ ４ ｃｏｌ ｆ ｖｒ ｍ ｎａ ａｄＣ ｅ ｉａ Ｅ ｇｎｅｉ ，Ｘ ’ Ｊ ｔ ｇＵ ｉ ｒｔ ｉａ Ｅ ｏ ｎ ｎ ａｏ ｖ ｉ ｎ １０９
金 属 年 产 量 的 １３ １， 成 的 损 失 非 常 巨 大 ； 此 ， ／… 造 为
般 认 为 ， 电 聚 合 物 促 使 金 属 和 聚合 物 界 面 导
上形 成钝 化层 ， 而 减缓 腐蚀 ， 金属 得 以保护 ｌ。 从 使 ２ 一
在各 种 导 电 聚 合 物 中 ， 苯 胺 （ Ａ Ｉ 因 其 原 料 易 聚 ＰＮ） 得 、 成 简 单 等 诸 多 优 点 ， 成 为 最 有 应 用 前 途 的 导 合 已 电高 分 子 之 一 ｌ 。 Ｐ Ｎ ３ Ａ Ｉ防 腐 性 能 的 研 究 最 早 开 始 Ｊ 于 Ｐ Ｎ 的 电 化 学 合 成 ， ｅ ｅｒＥ， 等 研 究 了 Ｐ Ｎ Ａ Ｉ Ｄ Ｂｒ ４ ｙ ５ Ａ Ｉ 在 ４０ １ 和 ４ ０ ３ 不 锈 钢 上 的 防 腐 行 为 ， 现 不 锈 钢 发 表面先是 形成少量 氧化物 ， 着循环次数 的增加 ， 随 苯 胺逐渐在 氧化物外侧 聚 合 ， 使少 量 Ｐ Ｎ 的存 在 ， 即 Ａ Ｉ 也 能 抑 制 氧 化 物 的溶 解 和 还 原 ， 金 属 处 于 钝 化 状 使 态 。但 后 来 的 研 究 发 现 ，电 化 学 聚 合 Ｐ Ｎ 在 电 极 Ａ Ｉ
聚苯胺防腐性能及应用研究
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Research on the anti-corrosion performance and application ofpolyanilineWang Donghong1，Liu Liwen1,2（1. 33th Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Taiyuan, 0300062. Taiyuan University of Science and Technology，Taiyuan，030024）Abstract: Among the conducting polymers, polyaniline(PANI) has been of particular interest for many investigators because of a very active application area，especially its possible use as anticorrosive coating for metal. In this view, it is mainly introduced the preparation methods、anticorrosion mechanism and applications of polyaniline coating. According to the recent research on PANI, its main research directions are put forward.Key words: polyaniline; anticorrosion mechanism; prepartion methods1. 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。
聚苯胺涂层防腐蚀机理
聚苯胺涂层防腐蚀机理聚苯胺涂层防腐蚀机理聚苯胺早在100多年以前就已经被人们发现，但是这种黑绿色的固体在很长一段时间里仅被用作颜料，称为“苯胺黑”。
聚苯胺防腐蚀性能的发现为涂层防腐性能带来了新的提高，尤其是导电聚苯胺，具有独特的电化学性质，可以应用到防腐、防污、防静电涂料等领域。
聚苯胺在涂层中各种状态都有可能发挥防腐蚀作用，哪一种状态效果更好以及防腐蚀机理都尚待进一步研究。
随着研究的深入，聚苯胺新的防腐蚀机理也不断被提出，综合起来主要有以下几种观点。
一、钝化作用聚苯胺的存在导致在金属和不本案膜界面处形成一层致密的金属氧化膜，使得该金属的电极电位处于钝化区，得到保护。
二、空间隔离阴阳极反应聚苯胺具有一定的电荷传递功能，能在铁表面拦截电子，并输送至底漆外部，使大量的阴极反应在该处发生，从而避免了阴极反应在金属涂层界面发生，提高了涂层的防腐蚀能力。
三、离子交换膜作用选择性的透过和阻止具有侵蚀性的阴阳离子，在多层协同作用下达到消除腐蚀反应的目的。
四、缓蚀作用胺类有机化合物的中心原子N上具有未共用的电子对，当金属表面存在空的d轨道时，极性基团中心原子的孤对电子就与空的d轨道形成配位键，这样其分子就吸附在金属表面形成一层起到缓蚀作用的疏水吸附层。
然而聚苯胺的共轭主链结构使它在大多数溶剂中溶解性极差，从而妨碍了它作为缓蚀剂的作用。
五、屏蔽作用涂料通常都具有屏蔽保护的作用，将金属表面与周围腐蚀环境隔开，聚苯胺可在金属表面形成一层致密的薄膜，改善了涂膜的致密性，从而具有良好的防腐蚀保护作用。
六、形成络合物聚苯胺在铁的界面发生氧化还原反应，生成一种络合物，该络合物的氧化电位高于单独聚苯胺的氧化电位，以催化作用推动氧的还原，从而补偿了因铁的溶解而消耗的电荷，将铁的电位稳定在钝化区。
七、电场作用聚苯胺在金属表面形成电场，该电场的方向与电子传递方向相反，因此阻碍了电子从金属向氧化物质（氧气）的传递，相当于一个电子传递屏蔽作用。
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第３ ８卷 第 ７期 ２０ ０ ８年 ７月
涂 料 工 业
ＰＡＩ ＮＴ ＆ ＣＯＡＴＩ ＮＧＳ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
Ｖｏ１３８ Ｎｏ ７ ． ．
Ｊ １２ ０ ｕ． ０ ８
聚 苯 胺 改性 涂 料 的 防腐 性 能研 究
王 刚 ， 刘维锦 （ 南理 工 大学材 料科 学 与工程 学院 ， 州 ５ ０ ４ ） 华 广 １ ６ ０
Ｋｅ ｏ ｄ ｐ ｌａ ｉ ｎ ｃ ａｉ ｇ ； ｎ ｉｏ ｒ ｓｏ ｓ ｌ ｔ ｎ ｂ ｅ ｄ ｎ ｃ ｒｏ ｉｎ ｐ ｔｎ ｉ ｌ ｙ Ｗ ｒ ｓ： ｏｙ ｎｌ ｅ； ｏ ｔｎ ｓ ａ ｔｃ ｒｏ ｉ ｎ； ｏ ｕ ｉ ｌ ｎ ｉ ｇ； ｏ ｓｏ ｏ ｅ ｔａ ｉ ｏ
０ 引 言
摘 要 ： 聚苯胺 与聚酯树脂 、 将 环氧树脂 溶液共混 制备 防腐 蚀涂 料。用腐 蚀 电位 时效法 考察 了饱 和聚酯 、 环氧 一
低相对分子质量 聚酰胺 固化体 系和环氧 一二 乙烯 三胺 固化体 系 中聚苯胺 的加入 量对 防腐性 能的影 响。结果表 明 ： 对 聚苯胺进行适 当的还原处理 ， 有利 于改善其 溶解性和在涂 料 中的分散 性 ， 高涂 层 的防腐性 能。涂料 的最佳 配方为 ： 提 聚苯胺溶液 中苯肼用量 为 １ ， ％ 环氧树脂 、 聚酰胺固化剂 和聚苯胺 的质 量 比为 １ １０ ０ 。涂覆该涂 料 的电极 腐蚀 电位 ： ：． ６
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可 达 一 ０ Ｖ。 ３ ５ｍ
关键词 ： 聚苯胺 ； 涂料 ； 防腐 ； 液共 混 ； 溶 腐蚀 电位
中 图 分 类 号 ：Ｑ ６ ０７ Ｔ ３ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：２ ３— ３ ２ ２０ ）７— ０ １— ４ ０ ５ ４ １ （０ ８ ０ ０ ０ ０
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