导电高分子聚苯胺在金属防腐中的研究进展'
导电聚苯胺的特性及进展
导电聚苯胺的特性及进展院（部、中心）材料科学与工程专业材料科学与工程课程名称高分子材料进展导电聚苯胺的特性及进展摘要：导电聚苯胺是极有前途的导电聚合物,它能够广泛地应用于二次电池、金属的防腐、电致发光器件的电极修饰等方面。
本文根据文献资料参考从其结构特性、在可溶性、复合材料及纳米粒子上的研究进展及其应用前景做整理描述。
关键词：导电高分子，聚苯胺，掺杂，纳米粒子引言：在20世纪中发展起来的功能高分子中,导电高分子是最突出的代表之一。
20世纪70年代以前,人们一直将高分子材料作为绝缘材料来使用,从来没有导电高分子的概念美国的MacDiarmid在参观日本东京大学时,看到白川英澍试验室所合成的聚乙炔薄膜具有奇特的金属光泽,惊叹这可能就是他和Heeger等多年寻求的有机导电高分子,于是邀请白川到他的实验室进行合作研究。
他们根据研究硫氮聚合物(SN)n的经验,用I2和ASF5掺杂聚乙炔,发现经过掺杂的聚乙炔,导电率增加了10~12个数量级,达到103Scm的水平,接近于金属导体,并于1977年报道了这一结果。
这一发现,突破了高分子是绝缘体的传统观念,立即在科学界和技术界产生了巨大的影响和冲击。
理论物理学家从Pierls相变的理论出发,进行量子力学计算,计算出反式聚乙炔中长短键长的差约002nm,由此长短键交替所形成的导带和价带之间的间隙宽度是14eV,与试验观测值一致。
进而提出了包括孤子、极化子、双极化子等内容的聚乙炔导电的SSH理论。
实验物理学家进行了聚乙炔的一系列光谱、结构和光、电、磁学测量,验证了理论物理学家的理论结果,同时发现了当时的理论和模型尚不能解释的新现象。
高分子化学家和材料学家则不断改进合成技术,提高聚合物的性能,使聚乙炔的导电率达到105Scm量级,可以和金属铜相媲美。
在短短的20多年中,相继合成出了数十种导电高分子,并对它们的光、电、磁性能进行了系统深入的研究,许多新的科学现象和原理被揭示出来,导电高分子在若干高新技术领域的应用已经实现,或正在蕴育之中。
导电高分子材料聚苯胺
导电高分子材料聚苯胺（PAn）的研究进展摘要：本文主要结合导电高分子材料聚苯胺（PAn）目前现状,综述了聚苯胺的结构、特性、合成方法、用途。
指出了聚苯胺的发展方向和前景.关键词：性质、应用、合成方法、发展引言聚笨胺（olyaniline）即导电塑料，是一种高分子合成材料。
它是一类特种功能材料，有塑料的性质——密度和可加工性，又具有金属的导电性，还具备金属和塑料所欠缺的化学和电化学性能，在生活中有许多应用。
1聚苯胺的性质聚苯胺的主链上含有交替的苯环和氮原子，是一种稳定性较好的导电高分子材料，而且它的实际应用前景很广阔。
它具有优良的环境稳定性，是一种具有金属光泽的粉末。
聚苯胺是典型的高分子半导体，本身导电性很差（纯的聚苯胺不导电），需要掺杂以后才能提高导电性。
聚苯胺能被氧化，最终是白色。
1.1聚苯胺的结构1.2 聚苯胺的性质（1）导电性聚苯胺本身的导电性差，需要掺杂以后才能提高电性，它是典型的高分子半导体。
聚苯胺的导电性受很多因素的影响，除了分子链本身的结构外，还有PH值和温度等等。
导电性是聚苯胺的一个非常重要的特性，完全还原的聚苯胺是白色，不导电；再经氧化掺杂后显蓝色，不导电（如果完全氧化则不能导电）；再经酸掺杂后显绿色，导电。
PH值与聚苯胺导电率的依赖关系：当PH>4时，导电率与PH值无关，呈绝缘体性质；当2<PH<4时，导电率随溶液PH值的降低而迅速增加，其表现为半导体特性；当PH<2时，导电率与ph值无关，呈金属特性。
温度对聚苯胺导电性的影响也很大，在一定的温度范围内，导电性会有规律的变化，但温度超过后会改变聚苯胺的微观结构。
（2）热稳定性聚苯胺的热稳定性是待解决的问题，它的环境稳定性强，但它的加工强度和机械性能差。
聚苯胺难以保证经过常见工程塑料加工温度热处理后电导率不发生大幅度减弱甚至变为绝缘体。
（3）聚苯胺的溶解性由于聚苯胺链间的相互作用使得它的溶解性极差，相应地可加工性也差，限制了它在技术上的广泛应用。
聚苯胺——新一代环境友好防腐材料
方 法来 降低 金 属 的腐蚀 ，最 常用 的方 法 是在 金 属表 面 涂 覆 有 机涂层 ，将 金 属与 腐蚀 介质 隔离 ，从 而抑 制金 属 腐 蚀 。但 是简 单 的 隔离还 不够 ，为 了进 一 步提 高 涂层 的腐
蚀 防 护能 力 ，往往 还要 在涂 层 中添 加活 性 防锈 颜 料 ，其
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（ ．中 国科 学 院 长 春 应 用 化 学 研 究 所 先 进 生 态 环 境 材 料 国家 重 点 实 验 室 ，吉 林 长 春 １０ ２ ） １ ３ ０ ２
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１ 前 言
金 属 的腐蚀 可 以看 成是 金 属冶 炼 的逆 过 程 ，由于 自
由能 上的有利 因素 ，金 属 的腐 蚀是 一 个 自发 的过 程 。 由
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导电高分子材料聚苯胺的研究进展.
导电高分子材料聚苯胺的研究进展周媛媛,余旻 ,李松,李蕾(郑州大学化学系, 河南郑州450001摘要:聚苯胺(PAn是目前研究最为广泛的导电高分子材料之一。
基于国内外最新研究文献, 综述了PAn的结构、导电和掺杂机理及常见的合成方法, 重点介绍了几种制备微米或纳米级PAn的方法, 并对其在各领域应用前景作了简要介绍。
关键词:导电高分子; 聚苯胺; 合成; 掺杂中图分类号: TQ246.31文献标识码:A文章编号: 1672-2191(200706-0014-06收稿日期:2007-06-23作者简介:周媛媛(1983- , 女, 河南开封人, 硕士研究生, 研究方向为导电高分子材料。
电子信箱:zhouyuanzy2004@1975年L. F.Ni 等人在实验室合成了低温下具有超导性,其导电能力可与Ag 相媲美的聚硫化氮(SN x ,实现了高分子由绝缘体向半导体或导体的成功转变。
1977年日本筑波大学 Shirakawa教授发现掺杂聚乙炔(P A 呈现金属特性,新兴交叉学科——导电高分子科学诞生了。
随着人们不断深入研究,相继发现了聚吡咯、聚对亚甲基苯、聚苯硫醚、聚噻吩、聚苯胺(PAn等导电高分子。
由于导电高分子具有特殊的结构和优异的物化性能,使其自发现之日起就成为材料科学的研究热点。
目前,研究最广泛的导电聚合物包括 P A、聚吡咯、聚噻吩和 P A n,PA 是人们发现最早的一个有机共轭导电聚合物,也是研究较多的导电聚合物,但由于其合成工艺、力学性能和稳定性等诸多因素的限制,人们对其研究兴趣逐渐减少,而后 3种尤其是 P A n 由于原料易得、合成工艺简便、导电性和稳定性优良,倍受人们青睐,在应用研究方面已走到了前面,成为研究热点。
通过深入研究导电 P A n 的物化性质,人们发现它具有许多独特的光、电、磁性能,于是便产生了许多独特的应用领域,以导电 P A n 作为基础材料,目前正在开发许多高新技术如抗静电技术、太阳能电池、全塑金属防腐技术、船舶防污技术、传感器器件、电化学和催化材料、隐身技术、电致变色等,并且在这些技术上的应用探索都已取得了重要进展,并逐步向实用化迈进,显示了 PAn 极其广阔且诱人的发展前景。
导电聚苯胺防腐胶水试验研究
导电聚苯胺防腐胶水试验研究摘要：在普通胶水中加入导电聚苯胺，形成新型防腐胶水，特别适用于往金属制品上粘贴各种纸制品。
对比试验表明，可显著降低胶水对金属制品表面的腐蚀破坏作用。
关键词：聚苯胺防腐胶水一、引言在现代的都市中，防盗门已进入千家万户。
每逢中国的传统节日，家家都喜欢用胶水往门上粘贴一些纸制饰物。
依据中国民俗除非饰物自行脱落，否则不去主动清除。
这样，胶水几乎就在门上长期滞留，如果防道门表面漆层（防护层）存在缺欠（防护层薄、微观孔隙等），胶水、空气中的潮气及氧就会对防盗门（钢铁）产生腐蚀，造成防盗门钢铁基体产生腐蚀，以至使漆层脱落，影响美观以至使门遭到破坏。
经过对几十家防盗门的观察，锈蚀点多数发生在贴过对联处，如图1所示。
钢铁的腐蚀只要是电化学腐蚀，若能破坏原电池的形成或者通过改变电极电势，则能达到防腐的目的。
我们尝试了在胶水中加入导电高分子来改变电极电势，在金属表面形成保护膜而达到防腐的目的。
导电高分子的研究是20世纪70年代末期以来迅猛发展的新兴学科。
聚苯胺（polyaniline）是导电高分子领域最具有应用价值的品种，其密度仅为1.1g/cm3，却具有金属的导电性和塑料的可加工性，同时还具备金属和塑料所欠缺的化学和电化学性能。
有作为导电材料、抗静电涂料和防腐蚀材料的潜在可能和巨大需求，目前国际上导电聚苯胺正处于工业化的前期阶段，相关产业涉及到电子化学品、船舶工业、石油化工、军用隐身材料等许多方面。
日本、韩国、意大利、德国、法国等亚欧国家已将其应用在汽车、桥梁、造船业等恶劣条件下的重防腐。
在实验室条件下，其防锈能力较锌强一万倍，在实地测试方面其防锈能力介乎锌的3～10倍[1]。
2000年，中科院长春应化所与吉林正基科技开发有限责任公司合作，把具有自主的知识产权、具有世界先进水平的导电聚苯胺技术转化为生产力[2]。
相继开发了导电聚苯胺类塑料、防腐涂料、防污(自洁)涂料、抗静电涂料、防腐油脂及防锈密封胶等，部分产品已提供给用户试用。
聚苯胺导电性能的研究进展
自1984年MacDiarmid 在酸性条件下，由苯胺单体聚合所得的导电性聚苯胺至今，聚苯胺成为现在研究进展最快的导电聚合物之一。
其原因在于聚苯胺具有以下诱人的独特优势：合成简单，良好的环境稳定性，独特的掺杂现象，电化学性能、潜在的溶液和熔融加工等性能。
聚苯胺被认为是最有希望在实际中得到应用的导电高分子材料。
以导电聚苯胺为基础材料，目前正在开发许多新技术，例如电磁屏蔽技术、抗静电技术、全塑金属防腐技术、电致变色、传感器元件和隐身技术等。
1、聚苯胺的结构与其导电机理聚苯胺是典型的有机导电聚合物，是一种具有金属光泽的粉末，聚苯胺可以看做是苯二胺和醌二亚胺的共聚基金项目：渭南师范学院研究生项目（09YKZ2018）聚苯胺导电性能的研究进展刘展晴 渭南师范学院化学化工系 ７１４０００物。
高分子材料能导电，必须具备两个条件，要能产生足够数量的载流子(电子、空穴或离子等)，以及大分子链内和链间要能形成导电通道。
聚苯胺属于共轭结构型导电聚合物。
其导电机理与金属和半导体均不同，而这类共轭型导电聚合物的载流子是“离域”p-电子和由掺杂剂形成的孤子、极化子、双极化子等构成。
聚苯胺的电活性源于分子链中的π电子共轭结构：随分子链中π电子体系的扩大，π成键态和π*反键态分别形成价带和导带, 这种非定域的π电子共轭结构经掺杂可形成P 型和N 型导电态。
聚苯胺在掺杂中，由于掺杂的质子酸分解产生H +和对阴离子(如Cl -、SO 42-等)进入主链,与胺和亚胺基团中N 原子结合形成极子和双极子离域到整个分子链的π键中 ,从而使聚苯胺呈现较高的导电性。
2、聚苯胺的导电性2.1 不同类型的酸掺杂对聚苯电导率的影响自MacDiarmid 在酸性条件下聚合苯胺单体获得具有导电性聚合物以来，在国内外广受关注。
聚苯胺具有独特的掺杂机制，研究表明：用酸性较强无机酸掺杂时，电导率高；酸性弱时，相应的电导率降低。
但同时也发现无机酸掺聚苯胺其溶解性差，为了解决此问题。
聚苯胺在不同防腐应用体系中的应用研究进展_范欣
１０．１４０２８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３－３７２６．２０１５．０２．００５收稿：２０１４－０４－２２；修回：２０１４－０９－０３；基金项目：山西省科技攻关项目（２０１２０３２２００７－０２）；＊通讯联系人：范欣，讲师，博士，主要从事涂料等精细化学品开发和涂层亲疏水理论研究；Ｅ－ｍａｉｌ：ｆａｎｘｉｎｔｉｔ＠１６３．ｃｏｍ；Ｔｅｌ：０３５１－３５６９４７６．聚苯胺在不同防腐应用体系中的应用研究进展范 欣１＊，范 平２，吴跃焕１，李松栋１，周 激１（１．太原工业学院化学与化工系，太原 ０３０００８；２．中北大学材料科学与工程学院，太原 ０３００５１） 摘要：聚苯胺是一种具有导电性能的新型高分子材料，将其应用于防腐涂层中可以通过屏蔽和钝化成膜等作用有效延缓金属的腐蚀。
本文分析了聚苯胺的性质及防腐机理，并重点介绍了聚苯胺在不同应用体系中防腐性能的表现。
关键词：聚苯胺；导电高分子；防腐涂层；掺杂；复合金属材料是现代国民经济的重要组成部分，遍及国民经济中的各个部门。
金属材料长时间暴露在环境中，会受到环境介质的化学腐蚀或电化学作用导致金属腐蚀，造成设备事故以及人员伤亡，给经济带来巨大的损失。
但是金属腐蚀并不能完全抑制，只能减缓其腐蚀的速度。
通过金属材料表面覆盖一层保护介质可以将金属基材与腐蚀介质隔离开来，并有可能通过电化学的作用减弱金属腐蚀。
常见的保护层包括聚合物涂层、金属涂层、无机非金属涂层及有机无机复合涂层等。
聚合物涂层中的导电聚合物既能够在金属材料表面形成致密涂膜，起到机械屏蔽作用，同时也可以抑制金属材料表面发生的电化学反应，受到了人们的广泛关注，其中导电聚苯胺（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ，ＰＡＮＩ）具有原料单体易得、易于掺杂、导电性能良好且稳定的优点，是目前防腐蚀涂层研究的热点之一，目前主要用于对不锈钢［１～５］、碳钢［６～９］、铜［１０～１２］、铝［１３～１４］等方面的防腐。
本文将从聚苯胺的防腐机理及不同聚苯胺应用体系的防腐性能两方面进行阐述。
导电聚合物聚苯胺的研究进展
导电聚合物聚苯胺的研究进展导电聚合物是一种特殊的聚合物材料，具有导电性能。
聚苯胺（polyaniline）是一种常用的导电聚合物，具有良好的导电性能、环境稳定性和可调控性，因而在电子学、光学、传感器等领域具有广泛的应用前景。
以下是对导电聚合物聚苯胺研究进展的粗略概述。
1.聚苯胺的合成与掺杂聚苯胺的合成方法主要有化学氧化还原法、电化学氧化还原法和生物合成法等。
其中，化学氧化还原法是最常用的合成方法之一、掺杂是指将聚苯胺中掺入一定的杂质，以提高其导电性能。
常用的掺杂方法有氧化物掺杂、酸碱掺杂和分子掺杂等，其中，氧化物掺杂是最常见的方法之一2.聚苯胺的导电机制导电聚苯胺的导电机制主要有两种，一种是质子传导机制，另一种是电子传导机制。
在质子传导机制下，聚苯胺通过溶液中的酸或碱接收或者失去质子来实现电流的传导。
而在电子传导机制下，聚苯胺通过氧化还原反应中电子的共轭转移来实现电流的传导。
3.聚苯胺在能源领域的应用聚苯胺作为一种导电聚合物，具有良好的电化学性能，因此在能源领域有广泛的应用。
例如，聚苯胺可以作为锂离子电池、超级电容器和燃料电池的电极材料。
研究表明，聚苯胺具有高的离子和电荷传输率、较高的比表面积和电容量，并且具有优良的循环稳定性，因此在能量存储和转换领域具有重要的应用价值。
4.聚苯胺在传感器领域的应用聚苯胺具有良好的导电性能和可调控性，因此在传感器领域有广泛的应用。
例如，聚苯胺可以作为化学传感器、生物传感器和光学传感器的敏感材料。
研究表明，聚苯胺可以通过掺杂不同的功能化合物，实现对不同物质的敏感检测，并且具有较高的灵敏度、选择性和稳定性。
总而言之，导电聚合物聚苯胺具有广泛的应用前景，特别是在能源和传感器领域。
随着对导电聚合物的深入研究，相信聚苯胺的性能和应用领域还会有更大的突破和发展。
聚苯胺防腐涂料在金属防护中的应用
Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ｐ ｏ ｌ ｙ ａ ｎｉ ｌ ｉ ｎｅ ａ ｎｔ ｉ — ｃ ｏ ｒ ｒ ｏｓ ｉ ｖｅ ｃ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｓ
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 ７ ３ ０ ０ ６ ０ ）
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
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｏ ｔ： Ｔｈｉ ｓ ｐａ ｐｅ ｒ ｈａ ｓ ｒ ｅ ｖｉ ｅ ｗｅ ｄ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎｔ ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐｍ ｅ ｎｔ ｏｆ ｐｏ ｌ ｙ ａ ｎ ｉ ｌ ｉ ｎｅ ａ ｎ ｔ ｉ —ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｆ ｏｒ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｓ ａ ｔ ｈｏ ｍｅ ａ ｎｄ ａ ｂｒ ｏ ａ ｄ．Ｐｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｍｅ ｔ ｈｏｄ ｓ ｏｆ ｐ ｏｌ ｙａ ｎｉ ｌ ｉ ｎｅ ｃ ｏａ ｔ ｉ ｎｇ ｓ ａ ｎｄ ａ ｎｔ ｉ —ｃ ｏｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏｎ ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｓ ｍ ａ ｒ ｅ ｉ ｎｔ ｒ ｏｄ ｕｃ ｅ ｄ． Ｅｘｉ ｓ ｔ ｉ ｎｇ ｐｒ ｏ ｂｌ ｅ ｍ ａ ｎｄ ｆ ｕｔ ｕｒ ｅ
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 蚀 效果 旧 。 而 这 些 有 机 防 腐 涂 料 中 大都 含 有铬 、
聚苯胺的腐蚀防护机理及其在金属防腐中的应用
腐蚀防护机理
聚苯胺的腐蚀防护机理主要表现在以下几个方面：
1、屏蔽作用：聚苯胺形成的保护膜可以阻止金属表面与腐蚀介质的接触， 从而有效防止金属的腐蚀。这种屏蔽作用对于水分子、氧气等腐蚀介质具有良好 的阻挡效果。
2、缓蚀作用：聚苯胺能够与金属表面发生吸附作用，形成致密的保护膜， 从而减缓金属的腐蚀速率。此外，聚苯胺还具有抑制微生物附着和繁殖的作用， 可以减轻生物腐蚀。
1、优化聚苯胺的制备方法：提高产物的纯度和稳定性，降低制备成本，以 便更好地应用于实际生产中。
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3、修复作用：聚苯胺具有较好的导电性能和氧化还原性，可以在金属表面 形成一层具有自修复功能的保护膜。当金属表面出现局部腐蚀时，聚苯胺可迅速 发生氧化还原反应，抑制腐蚀的进一步扩展。
应用实践
在金属防腐领域，聚苯胺的应用实践主要包括以下几个方面：
1、防腐涂层：将聚苯胺与其他高分子材料混合制成防腐涂层，可有效提高 金属制品的耐腐蚀性能。例如，将聚苯胺与环氧树脂复合制成防腐涂层，可显著 提高涂层的防腐蚀性能和附着力。
2、防腐蚀电缆：利用聚苯胺的导电性和抗氧化性，可制备出具有防腐蚀性 能的电缆。这种电缆可在复杂环境中长期稳定运行，适用于石油、化工等领域。
3、汽车防腐：将聚苯胺应用于汽车零部件的防腐处理，可提高零部件的耐 腐蚀性能，延长汽车的使用寿命。例如，利用聚苯胺制备汽车发动机的防腐涂层， 可有效保护发动机不受腐蚀。
然而，目前关于聚苯胺在金属防腐领域的研究仍存在不足之处。首先，聚苯 胺的制备方法仍有待优化，以提高产物的纯度和稳定性。其次，聚苯胺在金属表 面的成膜性能和附着力仍有待改善。此外，聚苯胺在实际应用中的长期效果和环 境适应性需进一步考察。
结论与展望
综上所述，聚苯胺在金属防腐领域具有广泛的应用前景。其独特的屏蔽作用、 缓蚀作用和修复作用为金属提供了有效的防腐蚀保护。然而，目前关于聚苯胺在 金属防腐领域的研究仍存在不足之处，需在以下几个方面进行深入研究：
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。
聚苯胺膜层在金属腐蚀防护中的研究进展
２６００
助
能
材
７
许
２００７年增刊（３８）卷
膜的还原提供。被还原的聚苯胺可以通过掺杂再氧化， 且在酸性溶液中再氧化过程不需要氧气的参与。 ５．６屏蔽作用 聚苯胺膜层具有屏蔽保护的作用，将金属表面与周 围腐蚀环境隔开，只要屏蔽层保持完好涂层就有效果。
２聚苯胺的结构
早在１８６２年，Ｈ．Ｌｅ岫１ｙ就在Ｊｏ啪ａｌｏｆｍｅＣｈｅＩＩｌｉｃａｌ
Ｓｏｃｉｅｔｙ上报道了聚苯胺。经过多年的探索，１９８７年， Ｍａｃｄｉ硼［Ｉｌｉｄ【５１提出较合理的本征态聚苯胺的结构模式：
．心｝ｉ心趟｛心Ｎ◇Ｎ赫・
氧化单元：
（其中工叫＝１）
其中还原单元：
弋ｙ科《≯锚一弋＞Ｎ◇Ｎ一
介绍了聚苯胺的结构、性能、聚苯胺防腐蚀膜层的制备 及相关的防腐蚀机理，探讨了其防腐应用前景。
关键词： 文章编号：
１
聚苯胺膜层；腐蚀防护；机理
ＴＱ６３０；ＴＢΒιβλιοθήκη ４中图分类号：文献标识码：Ａ
１００１．９７３ｌ（２００７）增刊．２５９８．０４
引
言
自１９７８年，Ａ．Ｆ Ｈｉｅｅｇｅｒ【１】等人发现掺碘的聚乙炔薄 膜电导率增加了９个数量级，ｌＯ缶ｓ／ｃｍ增加到１０３Ｓ／ｃｍ， 这一发现打破了有机聚合物都是绝缘体的传统观念，开 创了导电聚合物的研究领域，诱发了世界范围内导电聚 合物的研究热潮。１９８３年Ｍｅｎｇｏｌｉ等【２１研究在铁片上用 电化学方法合成聚苯胺，发现该膜在盐雾试验中防腐能 力可高达８０ｈ。但这一偶然发现，当时并未引起人们的
腐蚀防护时，主要现象表现为：在金属表面形成钝化层；
提高金属腐蚀电位；降低腐蚀速率；导电聚合物氧化还 原状态发生变化；对于导电聚合物膜层一定区域的破坏 仍能提供保护作用。 虽然对其防腐机理的研究取得了较大的进展，但至 今仍没有一个合理的解释。目前，聚苯胺膜层的防腐机 制主要有以下几种观点。 ５．１金属表面形成钝化层 由于聚苯胺比金属的氧化电位高，聚苯胺能与金属 表面发生反应，在金属表面形成钝化层，改变了金属表 面的电位，使得金属腐蚀电位提高，降低金属的腐蚀电 流，从而聚苯胺膜层以阳极形式保护金属。Ｓａｎｄｒａ
导电高分子材料聚苯胺的研究进展_马利
文章编号:1000-582X(2002)02-0124-04导电高分子材料聚苯胺的研究进展马 利,汤 琪(重庆大学化学化工学院,重庆 400044)摘 要:结合导电高分子材料聚苯胺目前研究的现状,综述了聚苯胺的结构、特性,聚苯胺的电化学合成法及化学合成法的影响因数及最佳条件,聚苯胺的掺杂机制、无机酸掺杂和有机酸掺杂、二次掺杂,提高聚苯胺的溶解性和可加工性的方法以及聚苯胺的广泛用途。
指出了聚苯胺的发展方向和发展前景。
关键词:聚苯胺;掺杂;改性中图分类号:O63 文献标识码:A 聚合物一直被认为是绝缘体,但是自从1976年,美国宾夕法尼亚大学的化学家MacDiarmid领导的研究小组首次发现掺杂后的聚乙炔具有类似金属的导电性以后,人们对共轭聚合物的结构和认识不断深入和提高,逐渐产生了导电高分子这门新兴学科。
在随后的研究中逐步发现了聚吡咯、聚对苯撑、聚苯硫醚、聚噻吩、聚对苯撑乙烯撑、聚苯胺等导电高分子,由于导电高分子材料作为新兴不可替代的基础有机材料之一,几乎可以用于现代所有新兴产业及高科技领域之中,因此对导电高分子研究不仅具有重大的理论价值,而且具有巨大的应用价值。
在众多的导电高分子材料中,人们对聚乙炔的研究较早,也最为深入,但由于它的制备条件比较苛刻,且它的抗氧化能力和环境稳定性差,给它的实用化带来了极大困难。
而聚苯胺原料便宜,合成简便,耐高温及抗氧化性能良好,有较高的电导和潜在的溶液、熔融加工可能性,易成膜且膜柔软、坚韧等优点和具有优良的电致变色性,在日用商品及高科技等方面有着广泛的应用前景。
因此虽然聚苯胺于1984年才被Mac Diar mid等重新开发,却一跃成为当今导电高分子研究的热点和推动力之一,倍受人们的广泛关注。
在这十多年期间,国内外相关研究者们已对聚苯胺的结构、特性、合成、掺杂、改性等方面进行了较为深入的研究。
1 聚苯胺的结构与特性1.1 聚苯胺的结构MacDiarmid重新开发聚苯胺后,在固体13C-NMR 及IR研究的基础上提出聚苯胺是一种头-尾连接的线性聚合物,由苯环-醌环交替结构所组成,但这种结构和后来出现的大量实验数据相矛盾。
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。
聚吡咯导电高分子膜在金属防腐方面的研究进展
第１０期 收稿日期：２０１８－０３－２６作者简介：薛守庆（１９８４—），硕士，研究方向：纳米复合材料檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿殨殨殨殨。
专论与综述聚吡咯导电高分子膜在金属防腐方面的研究进展王天星１，薛守庆１，２，程秋贤１，刘鲁峰１，王振琪１，司兴刚１（１．菏泽学院化学化工学院，山东菏泽 ２７４０１５；２菏泽学院化学化工学院精细化学品研究所，山东菏泽 ２７４０１５）摘要：最早聚吡咯的防腐研究多是以铁金属为基础在酸性环境下进行的，而现在随着镁合金的应用越来越广泛，简单的介绍了聚吡咯导电高分子膜层在铁金属和镁金属表面防腐方面的研究进展。
关键词：聚吡咯；防腐；金属中图分类号：ＴＧ１７４．４６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１８）１０－００２５－０１ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰｏｌｙｍｅｒＰｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅｉｎＣｏｒｒｏｓｉｏｎＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎＷａｎｇＴｉａｎｘｉｎｇ１，ＸｕｅＳｈｏｕｑｉｎｇ１，２，ＣｈｅｎｇＱｉｕｘｉａｎ１，ＬｉｕＬｕｆｅｎｇ１，ＷａｎｇＺｈｅｎｑｉ１，ＳｉＸｉｎｇｇａｎｇ１（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＦｉｎｅＣｈｅｍｉｃａｌｓ，ＨｅｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｚｅ ２７４０１５，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｚｅ ２７４０１５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭｏｓｔｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅｉｓｂａｓｅｄｏｎＦｅｂａｓｅｄｍｅｔａｌａｎｄｉｎｔｈｅａｃｉｄｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｂｕｔｗｉｔｈｔｈｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ，ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅｉｎｍｅｔａｌｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｓｏｈａｓｔｈｅｃｅｒｔａｉｎｐｒｏｇｒｅｓｓ．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｔｕｄｙｉｓｔｈｅｆｉｒｓｔｍｕｌｔｉ－ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅｉｒｏｎ－ｂａｓｅｄｍｅｔａｌｉｎａｎａｃｉｄｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｍｅｔａｌ１ 引言自从ＤｅＢｅｒｒｙｔ报道了导电高分子聚苯胺能在Ｈ２ＳＯ４溶液中使不锈钢表面活性钝化而具有防腐作用后，人们在腐蚀防护领域逐步开始了对导电高分子膜的应用研究。
导电高分子材料对金属防腐作用的探讨
导电高分子材料对金属防腐作用的探讨作者：朱子百来源：《科技创新导报》2020年第13期摘要：基于对导电高分子材料对金属防腐作用的研究，首先，阐述导电高分子材料基本内容。
然后，分析金属腐蚀与防腐的意义以及金属腐蚀类型。
最后，给出导电高分子材料对金属防腐作用，包括导电聚合物、超级电容器、传感器等。
关键词：导电高分子材料金属防腐作用中图分类号：TG174.42 文獻标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）05（a）-0083-02导电高分子材料在我国属于一种新型的研究材料，在我国经过几十年的发展，已经在各个领域当中得到广泛引用。
比如，金属防腐领域、超级电容器领域以及传感器领域等。
在目前许多金属材料腐蚀带来的严重问题，需要找到最为合适的方式，对金属腐蚀问题进行控制。
基于此，可以将导电高分子材料应用在其中，可以起到良好的金属防腐效果。
所以，本文将针对导电高分子材料对金属防腐作用相应内容进行阐述。
1 导电高分子材料基本概述导电高分子材料属于聚合物材料，具有相应的重复单元结构，不同的单体掺杂的形成导电高分子材料。
导电高分子材料有着与金属相一致的性能，比如，良好的导电性能。
同时具备有机材料的加工性能，因为导电高分子材料自身有着较为独特的结构与性能，所以，被广泛应用在我国的不同领域中，比如，防腐领域、能源领域、传感领域以及光电领域等。
传统高分子材料也具备一定的特点与优势，比如，良好的力学性能、韧性以及高强度特点，也因此在很多领域中被广泛使用。
但是，传统高分子材料不具有金属一样的良好导电性能。
基于此，对于导电高分子材料开始加大研究力度[1]。
导电高分子材料通过将不同高分子材料之间进行相互掺杂，可以从绝缘体转化为导体。
总而言之，导电高分子材料自身具备较强的性能与能力，对于我国相关行业的发展而言具有重要作用。
对于导电高分子材料需要加强重视程度，同时加大投入力度，将导电高分子材料的作用与价值充分发挥，从而实现社会的更好发展。
导电高分子材料对金属防腐作用的研究
导电高分子材料对金属防腐作用的研究
导电高分子材料对金属防腐作用的研究是一个重要的领域，可以帮助改善金属材料的耐腐蚀性能和延长其使用寿命。
导电高分子材料通常具有优异的导电性能和化学稳定性，在金属表面形成保护膜或者提供阻隔层，从而减少金属与外界环境之间的直接接触，起到防腐的作用。
导电高分子材料可以通过多种方式实现对金属的防腐作用。
其中一种常见的方法是将导电高分子材料作为涂层或涂料应用在金属表面，形成一层保护膜。
这种保护膜可以有效隔离金属与外界的接触，阻挡氧气、水分、酸碱等腐蚀介质的侵蚀，从而减缓金属的腐蚀速度。
此外，导电高分子材料还可以通过阻挡金属表面的电子和离子交换来实现防腐作用。
当金属暴露在潮湿的环境中时，会发生电化学反应，形成电池腐蚀。
导电高分子材料可以在金属表面形成一层电子隔离层，阻止电子和离子交换，从而减少电池腐蚀的发生。
另外，导电高分子材料还可以通过释放抗腐蚀物质来实现对金属的防腐作用。
例如，将导电高分子材料与抗腐蚀剂相结合，当导电高分子材料与金属接触时，抗腐蚀剂可以释放出来，并形成一层保护层，防止金属的腐蚀。
总之，导电高分子材料对金属的防腐作用具有重要的应用前景。
未来的研究可以进一步探索改进导电高分子材料的性能、开发新型的导电高分子材料，以及深入理解导电高分子材料在金属防腐中的作用机制，从而为金属材料的防腐提供更有效的解决方案。
聚苯胺的腐蚀防护机理及其在金属防腐中的应用之我见
聚苯胺的腐蚀防护机理及其在金属防腐中的应用之我见【摘要】聚苯胺是一种新型的化学防护材料，能够起到防治金属被腐蚀的作用，因其良好的防护性能，近年来被广大材料工作者广泛研究，也取得了一定的成果。
本文简单介绍聚苯胺对金属腐蚀的防护机理，并据此谈一点关于其在金属防腐工作中的应用，供广大同仁参考。
【关键词】聚苯胺防腐蚀原理金属防腐聚苯胺是一种可导电的高分子材料，其本身具有极强的稳定性，应用于电子仪器以及军事屏蔽等多个领域，同时由于其完全不怕生锈的特点，可以应用于金属材料的防腐蚀过程。
在应用的过程中，因聚苯胺的物理特性，不能得到广泛的规模化生产，我国在聚苯胺防腐产品的生产上，还没有成功的先例。
1 聚苯胺的防腐蚀机理简介聚苯胺本身具有结构多样化的特点，不同的化学结构的聚苯胺具有不同的物理性质，在颜色和导电率上也有较大的区别，聚苯胺的导电是以掺杂质子酸的方式实现的，在进行掺杂时，聚苯胺化学结构链上的固有电子数目并未发生变化，使其表现出强大的防腐性能。
聚苯胺对金属的防护作用极为显著，但是对于防护的原理，目前的研究尚未打成共识，对聚苯胺的防腐机理有以下几种认识：1.1 形成保护膜使金属钝化金属被腐蚀的过程，是金属分子与空气中的氧气发生化学反应的过程，当聚苯胺存在于金属表面时，会形成致密的氧化膜使金属发生钝化，从而起到保护作用，对于不锈钢材料而言，其表面本身就有一层保护膜，聚苯胺可以修复这层保护膜从而增强其保护作用。
在整个钝化的过程中，一般认为聚苯胺起到的是催化剂的作用，即在保护过程中先被还原，后又被迅速氧化，形成的保护膜使被保护的金属处于钝化状态，从而降低了金属被腐蚀的速度，起到保护作用。
1.2 以涂层效果屏蔽腐蚀以聚苯胺涂层保护金属的效果，与聚苯胺涂层的厚度有一定关系，实验室证明，聚苯胺涂料只有在达到1μm以上时，才会对工件所遭受到的腐蚀作用起到缓解，这种实验结果证明聚苯胺的保护作用有一定的屏蔽效果，体现在化学反应过程中的表现是，使反应中的阴极和阳极实现空间的隔离，从而使金属能够在较长时间内保持钝化状态，提高了金属的防腐蚀能力。
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Ｗｅ ｌｇ ９３ ｓｉ 在１９ 年研究发现［・ ｓｎ ６ ｌ比聚苯胺混合漆对金属
都有很好的保护作用， 可把碳钢的腐蚀速度降低 ４ 个数量级．
Ｍｉ ｏｓ ｉ ｓ ｎ 等ｕ］ ｒ ｈｅ ｍ 对聚苯胺与传统的通用高分子材料作
了比较， 用电化学测试手段证明了聚苯胺对铁的防腐效果优 越于聚氯乙烯等传统材料
为固体科学中研究最活跃的领域之一
用于金属防腐都有所研究并取得 ｒ 一些成效， 但聚苯胺及其 衍生物在防腐方面优异的性能使其成为导电聚合物防腐研究 中的焦点 尤其是其作为添加剂来提高己有的涂料体系的性
能， 有着极大的商业潜力和学术意义
１ 聚苯胺的结构与性能
聚苯胺 的结构见图 １ ， ； 按照其氧 化程度 聚苯胺 可分为
ｙ ． ＝０ ５ ）
致变色等ｉ 。 －７近年来的研究发现， 导电高分子在金属防腐领
城的应用中也有着巨大的潜 力。尽管人们对各种导 电聚合物
Ｈ ｜ Ｉ Ｎ Ｎ Ｈ
‘ 于仁） 一
去质子化
（ 去招 杂）
Ｈ
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美国Ａｌｄｓ ｎｌ］ ｌ －ｇａ 公司也发现把去掺杂或掺杂聚苯胺分散 ｉ ｉ ＂ ｅ
到涂料中表现出很好的防腐性能 美国密苏里州圣路易斯 Ｍ ｎａｔ 联合公司研究发现用 ｏｓｎ ｏ
自１９ 年提出聚苯胺对钢铁有着阻蚀性以来， ９１ 聚苯胺用 于其它金属防腐的研究也相继发展起来。Ｒ ｂ ｏ 等山１ ａｉ ｔ ｃ 报导
了聚合物酸掺杂聚苯胺对 Ａ ７７－ ６ Ａ ０５Ｔ 的防腐效果 ， 所得的塔
揍杂聚苯胺环氧树脂共混物涂授碳钢后再环氧顶层涂移， 表
现出比单 一环氧涂层好得 多的抗蚀性 。
菲尔极化曲线显示涂祖试样的腐蚀电流有了很大的减少， 井
几发现导电态聚苯胺的效果更强 Ｌ Ｕ等研究 厂 聚苯胺作为 低漆涂覆 Ａ ２２ 和 Ａ ７７ 体系， Ａ ０４ Ａ ０５ 发现它对试样划伤或涂
的防腐性能 ， 且未降低聚酥亚胺的耐热性能 这更有利于共混
波兰Ｂｊ ”的研究表明钢铁磷化后再用聚苯胺（ 等Ｉ ａｒ ｅ 惨 杂态与去掺杂态） 洗涤处理大大加强了 涂层的防腐性能， 比传 统的４ 价铬处理的效果还要好， 因此有取代Ｃ （ Ｄ的趋势． ｒ Ｖ
其工 艺正在研究中。
物在徽电子封装上的应用， 因为在徽电子封装领域中不但要 求材料要有高的耐热性能和绝缘性能， 而且还要有一定的抗
域的研究才取 得突破性进展 ， 从而 肯定了导 电聚合物尤其是
障作用。 ｒｓ＂在对去掺杂聚乙氧基苯胺涂妞铜侧试显示， Ｂｕｉ ７ ｅ
阴极腐蚀电流保持在一个非常低且与涂层厚度无关的数值
聚苯胺对金属的防腐效果
（ 一Ａ ｃ ＇ １ ’／． ） 。 。盐酸播杂可 提高其导电性（ 导电率为 １一 ／ ０， ５
Ｗａｇ ｋ ＇ ｕ Ｑ ｕ ｉ ｉ Ｗｅ ｅ ｎ Ｊ ｕ Ｓ ｎ ｘ ２ ｎ ｉ ｉ ｉ ｎ ｉ ａ Ｌ ｗ ＇
（ ｅａ ｍ ｎ ｏ Ｐｌ ｅ Ｓｉ ｃ ￥Ｅ ｇ ｅ ｉ ， ｉ ｇ ｉ ｒｔ， ｇｈｕ ０７ １ ｐｒ ｅｔ ｏ ｍ ｒ ｎｅ ｎｉ ｅｎ Ｚｅａ Ｕ ｖ ｓｙＨ ｎｚｏ ３０２） Ｄ ｔ ｆ ｙ ｃ ｅ ． ｎ ｒ ｇ ｈｊｎ ｎ ｅ ｉ ａ １ （ Ｄｐｒ ｅｔ ｈｍｓ ｙＺｅａｇ ｉ ｒｔ． ｇｈｕ ０７ ２ ｅａ ｍ ｎ ｏ Ｃｅ ｉｒ， ｉ Ｕ ｖ ｓｙＨ ｎｚｏ ３０２） ｔ ｆ ｔ ｈｊｎ ｎ ｅ ｉ ａ １ Ａ ｓｒｃ ｂｔａｔ Ｔ ｅ ｇｅ ｉａｐｃｔｎ ｐｌ ｎｉ ａｄ ｄｒａｖｓ ｃｒ ｓ ｎ ｔ ｔｎ ｍ ｔｓ ｈ ｐｏｒｓ ｎ ｌａｏ ｏ ｏ ａｉ ｅ ｉ ｅｖｔ ｅ ｔ ｏｒ ｉ ｐｏｅ ｉ ｏ ｅ ｌｉ ｒ ｓ ｐ ｉ ｉ ｆ ｙ ｌ ｎ ｔ ｉ ｉ ｏ ｏ ｏ ｒ ｃｏ ｆ ａ ｓ ｎ ｓ
Ｎ
州－ ＞一 “ Ｅ －③一 ，Ｎ Ｃ
Ａ
＋ －Ｎ
圈 １ 聚苯映结构及其指杂与去洛杂过程
聚苯胺不但具有导电高分子的两种导电状态（ 导电态与 绝缘态或半导态）而且还有着其自身的特性， ， 主要表现
为： 门 ‘ ： 一
（） １制备方法以及工艺条件简单， 可通过化学氧化法以及
电化学方法制取 ．
导电高分子的应用主要集中在它的高导电性能以及其易
氧化还原性上， 这些应用包括可充电电池、 静电消除， 以及电
三类 全氧化态聚笨胺（ｅ ｉ ａｉ ｅｙ ）全还原态聚苯 ｐｒ ｇ ｎｉ ．＝ ， ｍｒ ｌ ｎ ０
胺ｄ ｕｏｍ ｒ ｄ ｅｙ １以及半氧化态聚苯胺（ ｅ ｌｎ ． ｅｃｅ ｅａ ｉ ，＝ ｌｎ ） ｅ ｒ ｄ ｅ ｍ ａｉ
ＤＢｒ 提出 聚苯 ｅｅｙ 川 胺能维持不锈钢金属钝化电位． ｒ 使其处
于阳极保护状态， 但这个结论不能推广到导电聚合物涂覆的
掺杂聚乙氧基苯胺为绝缘体（ 导电率约为 １－ Ｓｃ ， ０＇ ／ 它的 ０ ｍ）
涂层非常完美， 几乎无缺陷， 粘附力强， 起到 了 一个理想的屏
普通碳钢体系。直到 １９ 年． ９１ 导电聚合物应用于钢铁防腐领
并且浸渍实验证实了掺杂聚苯胺涂层对涂层划伤处的防腐
性
基苯胺碱， 其防腐效果呈不稳定的特点
２２ 级蚀剂用聚苯胺 ．
在聚苯胺作为防腐涂料发展的同时， 导电聚合物缓蚀剂
也取得了一定的进展， 但是其应用面远远不如涂层那么广泛．
Ｓｔｙｎｒ ｎｎ ｕ ａａａ 等［把不同数最的聚乙氧基苯胺加入 ａ ｉ ａｙ ｈａ ｓ 〕 到盐酸溶液中， 随后对铁进行腐蚀侧试， ２０ｐ 发现 ０ｐ．时可达
ｃ ）其防腐效果可与去掺杂聚乙氧基苯胺相媲美， ｍ， 对于聚丁
２Ｉ 防腐涂料用聚苯胺 ．
１９ 年， ９１ 美国Ｌｓ ｍ ｓ ｏ ．ａ ｏ 国家实验室（Ａ Ｌ 与美国航 Ａ ｌ ＬＮ） 空部（ Ａ Ａ 联合研究组， 首次成功地把导电聚合物应用 Ｎ Ｓ） ２ ． １ 于钢铁防腐 据该组报导， 由对甲苯磺酸掺杂的导电聚苯胺成 膜Ｓ 厚， － ｐ ｏ 再以环氧顶涂， 对碳钢具有非常好的防腐效果。
Ｔｌ ＇ ａ ＂ 等研究了聚苯胺环氧共混物涂孤低碳钢体系在 ｏ 不同环境 Ｆ 的腐蚀行为， 证实了共馄物对低碳钢具有良好的
防腐效果 ， 但在不同环境下掺杂态与去掺杂态聚苯胺类共混 物的防腐性能叮能有所不同
层缺陷处有强大的防点蚀作用 Ｃ ． ｇ ｏ 报导ｕ］ ． 棒脑确酸掺杂 聚苯胺（Ａ ｌ Ｓ ） Ｐ Ｎ Ａ 能减少缺陷处铝的腐蚀速度。 － Ｇ
３ 聚苯胺防腐机理
从上述报导可见， 学术界在聚苯胺的两种状态对碳钢和
Ｗ ｓｉ 报 ［了Ｖｒ ｏ 列 苯 涂 铁、 锈 导 ｓ ｅｉｎ系 聚 胺 横 不 ｅＩＲ Ｄ ｓ ｎ 」 ｓ ｅ ｃ
（） ２摇杂和去掺杂过程简便， 修杂前后的导电率范围宽， 是其它导电聚合物所无法比拟的。图 １ 给出了其掺杂及去掺 杂的全过程， １ 表示掺杂的程度， 是对阴离子。聚 其中 － Ａ 苯胺的掺杂过程即质子化实现了绝缘态向导电态的转变。掺
杂态聚苯胺 的电导率 很高能达 ｌ＇／ｍ， ｏ ｃ ｉ去掺杂后可降到 Ｓ ｉ ｆ
９％的缓蚀效果， ０ 而要达到这个效果则需要 ２ ％的乙氧基苯
胺单体 。
美 ｉ ｒ ｕ ｒ ｎ ｈ ｉｌ 司 研 人 电 ｄ ｅ ａ ｃ ｍｃ 公 的 究 员由 化 国Ａ ｐ ｃｓ ｅ ａ ｒ ｏ ｄ
学阻抗谱图 ＥＳ得出去掺杂聚苯胺的孔隙电阻为 ２ ｏ ． Ｉ ｘ ０ ｔｎ 对甲苯碘酸掺杂后降为 ２ ｏ ， Ｘ ａ 证明了导电体聚苯胺对碳 Ｉｌ 钢具有防腐作用， 但去掺杂聚苯胺的效果更好
在一般的使用电压下， 常用的高效缓蚀剂Ｂ Ａ（ Ｔ 苯井三
哇） 已不再具有缓蚀效果， 而聚乙氧基苯胺却有很好的缓蚀效
果， 且温度提 高到 ２０ 时效果还很 明显 ， ｔ Ｂ Ａ所无 ２℃ 这Ａ 是 Ｔ 法 实现的 。去掺杂态导电聚合物在特定场合 卜 的应用预示 了
Ｗｒｂ ｓｉ ’ 等「研究厂 ｏｌ ｋ 飞 ｅ 聚苯胺用作底漆涂层的低碳钢体 系， 发现掺杂态聚苯胺对酸性环境下的低碳钢是一种有效的
去掺杂聚苯胺与聚酞亚胺共混ｕ大大地提高了聚酸亚胺 ｉ
Ｆｈ ａ １ ａｌ ｎ等ｕ７ ｍ 报导去掺杂态聚苯胺对碳钢的防腐作用
可延伸到涂层外 １ ． － ｍ ５ 后来有人利用涂层划伤盐雾试验法 验证 ｒ 这个结论 这对以前Ｌ Ｎ －Ａ Ａ联合组提出的聚苯 Ａ ＬＮ Ｓ 胺能对缺陷部位有防腐作用是一个很好的印证
（） ３聚苯胺的环境稳定性特别好。 就其耐热性而言， 去播 杂态聚苯胺在４０ ０℃依然稳定， 掺杂态聚苯胺相对较低， 但也
在 ２０ ００ Ｃ左右
Ｂｕｉ报导‘ 了 ｒｓ ｅ 去掺杂态聚苯胺能提高铜和银的抗腐蚀性
能。他认为去播杂态聚苯胺（ 导电率为 １－ Ｓｃ ） ０＇ ： 在铜和银 ０ ｍ 的腐蚀电位下不会发生任何反应， 并能阻止电子交换 ， 对腐蚀
。４４ 。
材料 导报
２０ 年 １ ０１ ０月第 １ ５卷第 １ ０期
导电高分子聚苯胺在金属防腐中的研究进展‘
王金库’ 孙秋筱“ 林薇筱，
（ 浙江大学高分镇词
ｕ１ 八 １黔 州 ３
２ 聚苯胺的防腐应用研究
有关导电聚合物应用士防腐的文献讨论可追溯到 １８ ９１ 年， 这篇报导否定了导电高分子应用于防腐的设想， 声称导电 聚毗咯和聚苯胺用作防腐都不会得到显著的效果。１８ 年， ９５
原电池反应起到了屏蔽作用。数据表明腐蚀仅出现在膜未覆