聚苯胺耐蚀性能的研究
电化学沉积方法对聚苯胺涂层抗腐蚀性能及电化学性能的影响
ndl 0 . 480 0 0 . 481 0 0 . 513 0 0 . 562 0 0 . 518 0
R t / ( ! cm 2 ) 6 745 5 383 6 306 7 378 8 256
后稳定在 - 280 mV 左右。恒电流法的聚苯胺涂层浸 泡 2 h 后, 腐蚀电位由 248 mV 迅速下降至 - 46 mV, 浸 泡 8 h 后腐蚀电位升高至 - 15 mV; 随着浸泡时间的延 长, 腐蚀电位逐渐下降至接近基体金属的腐蚀电位, 涂 层失去保护作用。循环伏安法制备的聚苯胺涂层在浸 泡 2 h 后, 腐蚀电位迅速下降至 - 50 mV; 随着浸泡时 间的延长 , 腐蚀电位逐渐升高至 110 mV 并一直保持较 高的电位 , 但仍存在波动。
2+ [ 8]
:
+
+ y /n H 2 O ( 1) ( 2)
2+
1 / n M ( OH ) y + 1 /2 LE + y / n H
图 2 循环伏安合成聚苯胺的 E J 曲线
O2 + LE + H 2 O
EM
+ 2OH
-
1 2
式中, EM 表示氧化态的聚苯胺, LE 表示还原态的聚苯 胺 , M 为基体金属。 式 ( 1)描述了金属的氧化过程, 金属表面可形成具 有保护性的钝化膜 , 腐蚀电位升高。式 ( 2) 反映的是聚 苯胺的 二次氧 化效应 , 其中腐 蚀电 位与 E M /LE 成 正 比
2
结果与讨论
2 . 1 沉积层的电位 时间曲线 图 1 为恒电流法沉积聚苯胺的电位 时间曲线 : 开 始时电位迅速达到最高值后开始下降, 然后下降并逐 渐趋于平缓。沉积电位峰的出现是受苯胺在金属表面 聚合的形核过电位的影响 有关。
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_环氧树脂复合乳液防腐蚀性能研究_高晓辉
摘 要： 利用乳液聚合方法制备了水性聚苯胺（ PANI） 乳液，测试了乳液的平均粒径及聚苯胺的电导率，并对乳
液进行了透射电镜（ TEM） 分析。再将该产物与水性环氧树脂乳液共混制备了水性聚苯胺 / 环氧树脂复合乳液（ PA-
次，复合乳液需在 2 h 内涂完，控制膜层厚度在 50 μm左右。60 ℃ 烘干 2 h 后，蜡封，制成电极， 固定电极膜层面积 1 cm2 。 1. 4 PANI / EP 复合乳液涂层防腐蚀性能测试
腐蚀介质为 3. 5% NaCl 水溶液。以涂有 PANI / EP 复合乳液涂层的 A3 钢片为工作电极，铂丝电 极为对电极，在自动元件分析仪上测定电化学交流 阻抗谱，扫描范围 20 Hz ～ 300 kHz； 再以 Ag / AgCl 为参比电极在电化学工作站上测定开路电位。将 A3 裸钢片和涂有复合涂层的 A3 钢片在 3. 5% NaCl 水溶液中室温浸泡一段时间后在扫描电镜下观察金 属表面腐蚀情况并进行表面能谱分析。 2 结果与讨论 2. 1 聚苯胺乳液基本性能
2. Key Laboratory of Polymer Modification and Macromolecules Separation， College of Heilongjiang Province，Qiqihaer 161006，China）
Abstract： Water － dispersed polyaniline （ PANI ） emulsion were synthesized by emulsion polymerisation . The average particle size and the DC conductivity of the PANI emulsion were tested . The emulsion was analyzed by transmission electron microscope（ TEM） . Water － dispersed PANI / epoxy（ PANI / EP） composite emulsion were prepared by blending the PANI emulsion and water － borne epoxy emulsion . The coatings of the composite emulsion were investigated by open circuit potential（ OCP） ，electrochemical impedance spectroscopy（ EIS） ，SEM and energy dispersive spectrometer（ EDS） ． The results showed that the oxidation film was formed on the metal surface coated with PANI / EP composite emulsion and the corrosion was prevented effectively. The coatings had good anti － corrosion effect on A3 steel. Key words： polyaniline emulsion； epoxy emulsion； anticorrosion； coating
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。
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
《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-环氧复合阴极电泳涂料防腐蚀性能的研究.doc
聚苯胺/环氧复合阴极电泳涂料防腐蚀性能的研究齐圣光 , 陈庆礼 , 任碧野 , 王朝阳 , 刘新星 , 童真( 华南理工大学材料科学研究所 , 广州 510640)摘要 : 运用插层聚合的方法制备了蒙脱土 / 聚苯胺复合材料 , 并进行了表征。
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) 涂料中配制成聚苯胺 / 环氧复合阴极电泳涂料 , 并利用电化学阻抗谱方法对各电泳涂层的防腐性能进行了分析。
研究发现 : 在 3.5%NaCl 溶液中浸泡 10 d 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。
当聚苯胺含量相同时 , 与掺杂态聚苯胺复合电泳涂膜相比 , 本征态聚苯胺复合电泳涂膜具有很高的阻抗值 , 表现出更好的防腐性能。
关键词 : 插层聚合 ; 聚苯胺 ; 环氧树脂 ; 阴极电泳涂料 ; 电化学阻抗谱0 引言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 , 但在中碳钢上 , 电化学氧化聚合形成的聚苯胺及其衍生物膜总的来说是一种多孔的、松脆的薄膜。
这可能是因为该膜的形成过程与铁氧化过程是一对竞争反应 , 从而使膜不均匀造成的 [ 1 - 3 ] 。
Troch - Nagels 认为在中碳钢上电化学聚合的聚苯胺基本上没有什么防腐作用 [ 4 ] , 从实际应用角度来看此方法也是不现实的。
因此 , 人们把研究的目光转向了化学氧化聚合得到的聚苯胺 , 采用机械涂装的方法在金属表面涂覆聚苯胺防腐膜 , 取得了很好的效果。
1991 年 , 美国 LosAlamos 国家实验室 (NANL) 和航空航天局 (NASA) 的联合研究小组以掺杂态聚苯胺为底漆 ( 膜厚约50 μ m) 涂在碳钢上 , 然后在上面涂覆一层环氧树脂 , 发现该复合涂层比单纯环氧涂层防腐效果好得多 [ 5 ] 。
高溶解性导电聚苯胺的合成及防腐性能研究
由图 1 可以得出，A3 钢的腐蚀电位为 - 0.65 V，腐 蚀电流密度为 10-6.5 A/cm2。在 3.5%NaCl 溶液腐蚀介质 中，腐蚀电位向正方向分别移动了 58 mV，而腐蚀电流 密度由 10-6.5 A/cm2 降低到 10-8.2 A/cm2。可见，当金属表 面涂覆一层聚苯胺后，阻碍了电解质溶液和 O2 扩散到 金属表面，使腐蚀电位提高，腐蚀电流变小。另外，聚 苯胺具有一定的氧化还原能力，涂覆到金属表面后可 能会与金属反应，在其表面形成一种很薄的氧化膜， 使得腐蚀速率降低[6，7]。
Abstract：Polyaniline with high solubility and dispersity is synthesized in alkaline circumstances. The effects of different reactive conditions on the conductivity of polyaniline are discussed. The influence of polyaniline to anti corrosion of A3 steel is studied based on polarization curve. The results show that the conductivity of polyaniline reaches 8.35×10-2 S/cm at pH of 12.18；the polyaniline coating film improves the anti-corrosion of steel by shifting corrosion potential of steel towards positive direction for 58 mV，and lowering corrosion current density from 10-6.5 A/cm2 to 10-8.2 A/cm2.
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。
纳米SnO 2／聚苯胺／环氧复合涂层的防腐蚀性能
纳米SnO 2／聚苯胺／环氧复合涂层的防腐蚀性能云虹;张志国;钱超;徐群杰【摘要】采用原位氧化聚合法合成了不同质量比的纳米SnO2/聚苯胺复合材料，运用扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和X射线衍射（XRD）对材料进行表征，并在304不锈钢表面制备了纳米SnO2/聚苯胺的环氧涂层，利用电化学工作站和浸泡增重试验研究其耐蚀性能。
结果表明，纳米SnO2/聚苯胺复合材料的防腐蚀效果优于聚苯胺，且当SnO2在复合材料中的质量分数为4％时，防腐蚀性能最佳。
依据不锈钢表面复合涂层的结构，建立合理的等效电路，结合电化学阻抗谱数据，研究了纳米SnO2/聚苯胺/环氧复合涂层耐蚀性增强的机制。
%Nano-SnO2/polyaniline composite materials with different mass ratios were successfully prepared by in situ chemical polymerization.The as-synthesized materials were characterized by scanning electron microscopy (SEM),atomic force microscopy (AFM)and X-ray diffraction (XRD).And the composite coatings were prepared on the surface of 304 stainless steel (SS).The anticorrosive performance of those composite coatings was investigated by electrochemical tests and immersing experiments.The results showed that the nano-SnO2/polyaniline had superior anticorrosion performance than polyaniline.When the mass ratio of SnO2 was 4% in the mixture of SnO2 and polyaniline,the composite coating exhibited the best anticorrosive property.Based on the structure of the composite coating on 304SS surface,a reasonable equivalent circuit was bining with the EIS data,the mechanism on improving the electrochemicalcorrosion resistance of the nano-SnO2/polyaniline/epoxy coatings was investigated.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】6页(P1092-1097)【关键词】导电聚合物;环氧树脂;纳米SnO2/PANI复合材料;腐蚀防护【作者】云虹;张志国;钱超;徐群杰【作者单位】上海电力学院环境与化学工程学院，上海市电力材料防护与新材料重点实验室，上海200090;上海电力学院环境与化学工程学院，上海市电力材料防护与新材料重点实验室，上海200090;上海电力学院环境与化学工程学院，上海市电力材料防护与新材料重点实验室，上海200090;上海电力学院环境与化学工程学院，上海市电力材料防护与新材料重点实验室，上海200090【正文语种】中文【中图分类】TG174.4近年来，导电聚合物如聚苯胺（PANI）、聚吡咯（PPy）及它们的衍生物因具有可逆的电化学行为和特殊的掺杂机制而引起了研究者的广泛兴趣。
聚苯胺_煤复合材料的制备及腐蚀性能研究_王燕
２０１７年第３８卷第１期中北大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．１ ２０１７（总第１７１期）ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＯＲＴＨ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＣＨＩＮＡ（ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＥＤＩＴＩＯＮ）（Ｓｕｍ Ｎｏ．１７１）文章编号：１６７３－３１９３（２０１７）０１－００９３－０６聚苯胺／煤复合材料的制备及腐蚀性能研究王 燕１，２，张晓飞３，王 珺２，４，刘亚青１，２（１．中北大学山西省高分子复合材料工程技术研究中心，山西太原０３００５１；２．中北大学材料科学与工程学院，山西太原０３００５１；３．中北大学机械与动力工程学院，山西太原０３００５１；４．山西太钢不锈钢有限公司技术中心，山西太原０３０００３）摘 要： 以煤为填料，聚苯胺为基体采用静置法合成了聚苯胺／煤纳米复合材料．将聚苯胺／煤复合材料作为防腐蚀填料加入环氧树脂中，涂于镁合金试样表面，固化后即得聚苯胺／煤／环氧树脂复合抗腐蚀涂层．采用红外光谱（ＦＴＩＲ）表征了聚苯胺／煤复合材料的化学结构，用扫描电子显微镜观察了其微观形貌，并用电化学工作站测试了其在３．５％ＮａＣｌ溶液中的极化曲线和阻抗谱图．测试结果表明，聚苯胺／煤复合材料可明显改善镁合金的腐蚀性能，使镁合金的腐蚀速率下降３个数量级．试样的腐蚀性能随着聚苯胺／煤复合材料含量的增加大幅度提高，当聚苯胺／煤复合材料的含量达到２０％时，涂层的腐蚀性能最佳，变化缓慢．腐蚀时间的延长使试样的腐蚀性能下降，涂层中聚苯胺／煤复合材料的含量为１５％时，阻抗变化幅度最低．关键词： 聚苯胺／煤；环氧树脂；交流阻抗谱；极化曲线中图分类号： ＴＱ３２０．１ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－３１９３．２０１７．０１．０１７Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆＰＡＮＩ／Ｃｏａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ＭａｔｅｒｉａｌＷＡＮＧ Ｙａｎ１，２，ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｆｅｉ ３，ＷＡＮＧ Ｊｕｎ２，４，ＬＩＵ Ｙａ－ｑｉｎｇ１，２（１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００５１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００５１，Ｃｈｉｎａ；３．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００５１，Ｃｈｉｎａ；４．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｓｈａｎｘｉ Ｔａｉｇａｎｇ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｙｕａｎ ０３０００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ＰＡＮＩ／Ｃｏａｌ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｗｅｒｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ｓｔｉｌｌ－ｓｅｔｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｔｈ ａｎｉｌｉｎｅ ｍｏｎｏ－ｍｅｒ ａｎｄ ｃｏａｌ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｗｅｒｅ ａｄｄｅｄ ｉｎ ｅｐｏｘｙ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｃｏａｔｅｄ ｏｎ ｍｅｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｃｏｕｐｏｎｓ．Ａｆｔｅｒｃｕｒｉｎｇ，ｔｈｅ ＰＡＮＩ／Ｃｏａｌ／ｅｐｏｘｙ ａｎｔｉｃｏｒｒｏｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎｆｒａｒｅｄ（ＦＴＩＲ）ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ｓｃａｎ－ｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ），ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＥＩＳ）ｉｎ ３．５％ＮａＣｌ ｓｏ－ｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ａｃｉｄ ｄｏｐｅｄ ＰＡＮＩ／Ｃｏａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅｓｅｘｉｓｔ ａｓ ｎａｎｏｒｏｄｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ＰＡＮＩ／Ｃｏａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃｏａｔｉｎｇｓ ｄｅｃｒｅａｓｅ ２～３ｏｒｄｅｒｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｐｕｒｅ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ．Ｔｈｅ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｔ ｌｏｗ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆｃｏａｔｉｎｇｓ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ＰＡＮＩ／Ｃｏａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ＰＡＮＩ／Ｃｏａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｉｓ ２０％，ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｒｅａｃｈｅｓ ａ ｂｅｓｔ ｐｏｉｎｔ ａｎｄ ｗｉｔｈ ａ ｓｌｏｗ ｃｈａｎｇｅ ｒａｔｅ．Ｔｈｅ ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｄｅｃｒｅａｓｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎ ３．５％ＮａＣｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｉｔｈ １５％ＰＡＮＩ／Ｃｏａｌ ｃｏｍｐｏｓ－收稿日期：２０１６－０５－１９基金项目：山西省自然科学基金资助项目（２０１４０２１０１８－６）作者简介：王 燕（１９８１－），女，讲师，博士生，主要从事功能高分子材料的研究．ｉｔｅｓ ｅｘｈｉｂｉｔ ｏｐｔｉｍｕｍ ａｎｔｉｃｏｒｒｓｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｕｒ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＡＮＩ／ｃｏａｌ；ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ；ＥＩＳ；ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅ 聚苯胺具有稳定性良好、电导率可以调整，成型工艺简单以及单体价格低廉等优点．目前，以聚苯胺为基体，无机材料或金属为功能粒子制备电学功能材料的研究层出不穷，应用主要集中于电磁屏蔽、电容特性、导电、抗静电、防腐蚀、电极材料、吸波减震等领域［１－６］．Ｇｒｇｕｒ Ｂ Ｎ等［７］研究了不同结构的聚苯胺粉末对钢的防腐蚀性能，结果发现不同结构的聚苯胺粉末明显改善了钢的防腐蚀性能．Ｓｈｅｎｇ Ｘｉｎｘｉｎ等［８］制备了聚苯胺－石墨烯复合材料并研究了其对金属的腐蚀防护性能．Ａｋｂａｒｉｎｅｚｈａｄ Ｅ等［９］合成了具有高电导率的剥离态聚苯胺－石墨纳米复合粒子，研究结果表明剥离态聚苯胺－石墨纳米复合材料的电导率随石墨的添加量的增多先增大后降低．Ｘｉａｎ等［１０］成功制备出了聚苯胺／Ａｕ复合材料，并且以过氧化氢作为氧化剂，ＨＡｕＣｌ作为还原剂，制备出了直径约３０～５０ｎｍ的聚苯胺纤维．此外，他们发现该材料有望在葡萄糖生物传感器方面得到应用．吴涛等［１１］使用化学氧化法，以过硫酸铵作为氧化剂，苯胺作为单体，在不同Ｌａ３＋浓度下，在酸性介质中制备出了聚苯胺／镧复合材料，该材料的电导率可以达到０．６２Ｓ·ｃｍ－１．煤主要作为一种资源存在于自然界中，其丰富的煤大分子中具有发达的纳米空隙结构，人工难以合成的特殊芳香层片结构单元，并含有大量的羧基、酚羟基等含氧官能团［１２］．上述结构特征有利于引入单体在其微孔内部聚合形成互穿网状结构．目前关于聚苯胺／煤复合材料的研究则依然处于探索和开发阶段．近年来，周安宁课题组着重进行了煤炭材料化方面的研究，基于无烟煤独特的空隙及具有极性羧基和酚羟基等结构特点，对其材料化的应用进行了开发．汪晓芹［１３］等以无烟煤为研究对象，原位聚合制出了含微纳米结构特征的无烟煤／聚苯胺复合材料，并且对其形貌、结构和性能都进行了表征以及分析，结果显示：聚苯胺与无烟煤之间发生了化学作用，复合材料中具有较强的氢键，同时复合材料具有赝电容和双电层电容的特征．王嘉［１４］等先将无烟煤进行氧化，制备了聚苯胺／氧化无烟煤复合粒子，性能测试结果表明，氧化后对聚苯胺／氧化无烟煤复合材料的电导率的影响不大，但是氧化作用使聚苯胺／氧化无烟煤比聚苯胺／无烟煤的电导率高．章结兵［１５］等以神府煤为基体，制备出了不同条件下的煤／聚苯复合材料，并测试了聚苯胺的导电性、溶解性和成膜性．邓宇强等［１６］制备了煤／聚苯胺，然后测试了试样的Ｔａｆｅｌ曲线和ＥＩＳ谱图，分析了煤／聚苯胺复合防腐涂层中对碳钢的防腐蚀效果和保护作用，研究结果表明煤／聚苯胺会对金属起到保护作用，从而达到防腐作用．本文以聚苯胺未为基体制备了聚苯胺／煤复合材料，研究了不同酸掺杂对聚苯胺／煤复合材料性能的影响，以及聚苯胺／煤复合材料对镁合金的腐蚀防腐作用．１ 实验部分１．１ 实验原料苯胺，天津市瑞金特化学品有限公司；过硫酸铵，天津市福晨化学试剂厂；对甲苯磺酸，天津市光复精细化工研究所；十二烷基苯磺酸，天津市东丽区天大化学试剂厂；煤，市售．１．２ 酸掺杂聚苯胺／煤复合材料的制备分别按计量将过硫酸铵晶体和苯胺分别加入等量的０．５ｍｏｌ／Ｌ的酸溶液中，并搅拌至分散均匀．将进行过超细粉碎的煤试样加于苯胺溶液中，低速搅拌２ｈ后，定量按时滴加过硫酸铵酸溶液．滴加完毕后将反应体系于不超过２０℃的环境中反应２４ｈ，抽滤，洗涤，在６０℃下真空烘干至恒重，即得酸掺杂聚苯胺／煤复合材料试样．１．３ 聚苯胺／煤／环氧树脂防腐涂层的制备将镁合金试样切割成１０ｍｍ×１０ｍｍ×２０ｍｍ的长方体，然后依次用４００＃和１ ２００＃砂纸打磨成镜面，并用蒸馏水和丙酮清洗干净，风干备用．称取一定量的环氧树脂加入无水乙醇中搅拌均匀，并按计量加入聚苯胺／煤复合物，超声３０ｍｉｎ分散均匀，加入二乙烯三胺作为固化剂，继续搅拌，制备防腐涂料．将制得的防腐涂料静置３０ｍｉｎ后涂覆于镁合金的面积为１ｃｍ２的面上，待涂料固化以后，将其他的面用万能胶进行封样．１．４ 表征与性能测试采用Ｂｒｕｋｅｒ Ｏｐｔｉｃｓ Ｔｅｎｓｏｒ３７型傅里叶红外４９中北大学学报（自然科学版）２０１７年第１期光谱仪对聚苯胺／煤复合材料的结构进行了表征，测试范围为４ ０００～４００ｃｍ－１．用Ｎｏｖａ ＮａｎｏＳＥＭ４３０扫描电子显微镜观察了复合物的形貌．通过ＲＳＴ５２０２Ｆ电化学工作站测试了涂层的防腐蚀性能，采用三电极测试系统．工作电极是涂层镁合金电极，参比电极是Ａｇ／ＡｇＣｌ电极，辅助电极是铂电极．腐蚀介质为３．５％的ＮａＣｌ溶液，室温下进行．分别测量Ｔａｆｅｌ极化曲线和交流阻抗．Ｔａｆ－ｅｌ极化曲线电压范围为－１～＋１Ｖ，扫描速率为０．００１Ｖ／ｓ．交流阻抗则以１０５～１０－２ Ｈｚ为频率范围，幅值为５ｍＶ的正弦波为测量信号．２ 结果与讨论２．１ 聚苯胺／煤复合材料的ＦＴ－ＩＲ分析图１为对甲苯磺酸掺杂聚苯胺／无烟煤复合材料的红外光谱图．图中１ ５７５ｃｍ－１处的峰归属为Ｎ＝Ａｒ＝Ｎ的Ｃ＝Ｃ振动特征峰，１ １３０ｃｍ－１处出现Ｎ＝Ａｒ＝Ｎ的骨架振动特征峰，６００～８００ｃｍ－１处的峰归属为１，４－二取代苯环上Ｃ－Ｈ面外弯曲振动的特征峰，说明苯胺单体的聚合满足苯环上邻对位取代的亲电取代定位规律，成功合成了酸掺杂聚苯胺／煤复合材料．图１ 聚苯胺／煤复合材料的红外光谱图Ｆｉｇ．１ ＦＴ－ＩＲ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ ＰＡＮＩ／Ｃｏａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ２．２ 聚苯胺／煤复合材料的ＳＥＭ分析图２为酸掺杂聚苯胺／煤复合材料的扫描电镜照片．从图中可以看出，酸掺杂的聚苯胺／无烟煤复合材料存在部分棒状结构，棒状结构表面十分光滑，长径比较大，并且棒状结构横竖交叉在一起，夹杂在大量的颗粒群中，有利于导电网络的形成．图中照片显示酸掺杂聚苯胺／煤复合材料粒子尺寸约为２００～３００μｍ，棒状结构截面直径约为０．３μｍ，长度约为１．２５～２．５μｍ，实验所制备的酸掺杂聚苯胺／煤复合材料为微纳米结构．图２ 聚苯胺／煤复合材料的扫描电镜图片Ｆｉｇ．２ ＳＥＭ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ＰＡＮＩ／ｃｏａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ２．３ 不同ＰＡＮＩ／煤复合材料含量涂层的Ｔａｆｅｌ曲线 图３为不同的聚苯胺／煤复合材料含量的涂层的镁合金试样及镁合金空白试样的极化曲线图．图３ 试样在３．５％ＮａＣｌ溶液中的Ｔａｆｅｌ曲线Ｆｉｇ．３ Ｔａｆｅｌ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｓａｍｐｌｅｓ ｉｎ ３．５％ＮａＣｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ表１为由Ｔａｆｅｌ曲线所计算得到的腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率数据．由极化曲线图可知，与空白镁合金试样相比，含有聚苯胺／煤复合材料的涂层腐蚀电位明显向正向移动，腐蚀电流５９（总第１７１期）聚苯胺／煤复合材料的制备及腐蚀性能研究（王 燕等）密度降低，腐蚀速率明显减慢，并且涂层中聚苯胺／煤复合材料的含量对腐蚀性能数据具有明显的影响．当涂层中聚苯胺／煤复合材料的含量从０增加至２０％时，涂层的自腐蚀电位分别由－１．５２２ ２Ｖ／ＳＣＥ正向移动至－１．３９５ ３Ｖ／ＳＣＥ，腐蚀电流密度由６８３．９１μＡ／ｃｍ２降低至０．９８μＡ／ｃｍ２，腐蚀速率由１４．９０９ｍｍ／ａ降低至０．０２１ｍｍ／ａ，下降了３个数量级，当涂层中聚苯胺／煤复合材料的含量为２０％时，涂层表现出最佳的防腐效果．表１ 聚苯胺／煤复合涂层的腐蚀性能测试数据Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｄａｔａ ｏｆ ＰＡＮＩ／ｃｏａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｃｏａｔｉｎｇｓＥｃｏｒｒ／（Ｖ·ＳＣＥ－１）Ｉｃｏｒｒ／（μＡ·ｃｍ－２）腐蚀速率ＣＲ／（ｍｍ·ａ－１）纯镁合金－１．５２２ ２ ６８３．９１ １４．９０９５％聚苯胺／煤复合材料－１．５０４ １ １１３．５０１ ２．４７４１０％聚苯胺／煤复合材料－１．４３５ ６ ２８．３７ ０．６１９１５％聚苯胺／煤复合材料－１．４５３ ４ ２．１５ ０．０４７２０％聚苯胺／煤复合材料－１．３９５ ３ ０．９８ ０．０２１ 图４分别为不同聚苯胺／煤复合材料的环氧树脂防腐涂层在３．５％ＮａＣｌ溶液中的Ｂｏｄｅ和Ｎｙｑｕｉｓｔ图．从图中可以看出与纯镁合金相比，复合物的加入使试样的阻抗明显增加，容弧半径明显增大．随着涂层中聚苯胺／煤复合材料含量的增加，涂层在低频区的阻抗值显著增加．将涂层涂于镁合金表面后，涂层可有效地将镁合金试样表面与其所处的周围实验环境隔离开，阻止了氧气、水分子、介质离子的进一步渗透，从而阻止或延缓腐蚀电池的形成，对镁合金表面起到了屏蔽和保护的作用．当涂层中复合物含量较低时，试样颗粒之间的相互距离较大，无法形成连续有效的导电网络，聚苯胺通过氧化还原反应阻止金属进一步腐蚀的作用机理则会受到限制．随着复合涂层中聚苯胺／煤复合粒子含量的增加，提高了涂层的连续性，ＰＡＮＩ对金属表面的阳极钝化和所形成的不溶化合物也逐渐增加，形成一层致密的保护膜．图４ 试样在３．５％ＮａＣｌ溶液中的交流阻抗谱图（４８ｈ）Ｆｉｇ．４ ＥＩＳ ｐｌｏｔｓ ｏｆ ＰＡＮＩ／Ｃｏａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｓａｍｐｌｅｓ ｉｎ ３．５％ＮａＣｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ（４８ｈ） 图５为试样分别在３．５％ＮａＣｌ溶液中浸泡不同时间时的Ｂｏｄｅ和Ｎｙｑｕｉｓｔ图．从图中可以看出，当浸泡时间由４８ｈ延长至１２０ｈ后，阻抗明显下降，容弧半径明显减小．当试样中复合物含量为５％时，阻抗的下降和容弧半径的减小不明显，变化较小．但是，随着试样中复合物含量的增加，阻抗和容弧半径的变化明显增加．聚苯胺／煤复合粒子在水和氧气的共同作用下，通过氧化还原反应，在涂层与试样之间形成一层致密的金属氧化膜保护层．煤具有丰富的孔结构和大量的活性基团，苯胺可以进入到煤的空隙结构和大分子网络中进行聚合进而形成互穿网络结构，这些活性基团可以与聚苯胺上仲氨基和亚氨基形成氢键，均促进了试样在腐蚀过程中所发生的氧化还原反应［１７］．适当的聚苯胺／煤复合粒子的含量可使其在涂层内充分发生氧化还原反应及促进保护层的６９中北大学学报（自然科学版）２０１７年第１期有效形成．图５ 不同腐蚀时间时试样的交流阻抗谱图Ｆｉｇ．５ Ｂｏｄｅ ｐｌｏｔｓ ｏｆ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｏｆ ｓａｍｐｌｅｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｔｉｍｅ３ 结 论本文采用静置法合成了聚苯胺／煤复合材料，并作为功能粒子加入环氧树脂中，制备了聚苯胺／煤／环氧树脂涂层．采用ＳＥＭ和ＦＴ－ＩＲ对ＰＡＮＩ／煤复合物的结构和形貌进行了表征，测试了其腐蚀行为．结果表明，ＰＡＮＩ／煤复合物有效地增加了镁合金的抗腐蚀性能，并且含量越高，抗腐蚀性能改善越明显．参考文献：［１］Ｅｃｃｏ Ｌ Ｇ，Ｆｅｄｅｌ Ｍ，Ａｈｎｉｙａｚ Ａ，ｅｔ ａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ ａｎｄ ｃｅｒｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｒ－ｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａｌｋｙｄ ｃｏａｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｐｒｏ－ｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏａｔｉｎｇｓ，２０１４，７７：２０３１－２０３８．［２］Ｂａｇｈｅｒｚａｄｅｈ Ｍ，Ｈａｄｄａｄｉ Ｈ，Ｉｒａｎｐｏｕｒ Ｍ．Ｅｌｅｃｔｒｏ－ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｔｅ／ＰＡＮＩ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｒ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｅｅｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ３．５％ＮａＣｌ［Ｊ］．Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏａｔｉｎｇｓ，２０１６，１０１（１２）：１４９－１６０．［３］Ｙｕ Ｑｉｎｇｊｉｅ，Ｌｉｕ Ｊｉｅ，Ｘｕ Ｊｉａｎｍｉｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆｆｌｕｏｒｉｎｅ ａｔｏｍｓ ｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆＰＡＮＩ ａｎｄ ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ＰＡＮＩ／ＧＰＴＭＳ ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｌｍｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｌ－Ｇｅｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１５，７５：７４－８１．［４］Ｚｈａｎｇ Ｙｉｎｇｊｕｎ，Ｓｈａｏ Ｙａｗｅｉ，Ｍｅｎｇ Ｇｕｏｚｈｅ，ｅｔ ａｌ．Ｅ－ｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｆｅｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙａ－ｎｉｌｉｎｅ／ｅｐｏｘｙ ｃｏａｔｉｎｇ ｂｙ ｌｏｃａｌｉｚｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｍ－ｐｅｄａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｔｅｃｈ－ｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１５，１２（４）：７７７－７８５．［５］冯辉霞，许鸿善，谭琳，等．聚苯胺／二氧化硅复合薄膜的制备及其防腐性能［Ｊ］．材料导报，２０１６，３０（１４）：１９－２２．Ｆｅｎｇ Ｈｕｉｘｉａ，Ｘｕ Ｈｏｎｇｓｈａｎ，Ｔａｎ Ｌｉｎ，ｅｔ ａｌ．Ｐｒｅｐａｒａ－ｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎｔｉ－ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／ｓｉｌｉｃａｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｉｌｍｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｖｉｅｗ，２０１６，３０（１４）：１９－２２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［６］范欣，范平，吴跃焕，等．聚苯胺在不同防腐应用体系中的应用研究进展［Ｊ］．高分子通报，２０１５（２）：３２－３９．Ｆａｎ Ｘｉｎ，Ｆａｎ Ｐｉｎｇ，Ｗｕ Ｙｕｅｈｕａｎ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｎｔｉ－ｃｏｒｒｏｓｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｃｈｉ－ｎｅｓｅ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，２０１５（２）：３２－３９．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［７］Ｇｒｇｕｒ Ｂ Ｎ，Ｅｌｋａｉｓ Ａ Ｒ，Ｇｖｏｚｄｅｎｏｖｉｃ Ｍ Ｍ．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆ ｍｉｌｄ ｓｔｅｅｌ ｗｉｔｈ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏａｔ－ｉｎｇｓ，２０１５，７９：１７－２４．［８］Ｓｈｅｎｇ Ｘｉｎｘｉｎ，Ｃａｉ Ｗｅｎｘｉ，Ｚｈｏｎｇ Ｌｉ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ ｇｒａｐｈｅｎｅ／ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｉｔｈ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｏｎ ａｎｔｉｃｏｒｒｏ－ｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｒｅ－ｓｅａｒｃｈ，２０１６，５５（３１）：８５７６－８５８５．［９］Ａｋｂａｒｉｎｅｚｈａｄ Ｅ，Ｓａｂｏｕｒｉ Ｍ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｅｘｆｏｌｉａｔｅｄｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ－ｇｒａｐｈｉｔｅ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｉｎ ｓｕ－ｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ＣＯ２［Ｊ］．ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ Ｆｌｕ－ｉｄｓ，２０１３（７５）：８１－８７．［１０］Ｘｉａｎ Ｙｕｅｚｈｏｎｇ，Ｈｕ Ｙｉ，Ｌｉｕ Ｆａｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｇｌｕｃｏｓｅ ｂｉｏ－ｓｅｎｓｏｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｕ ｎａｎｏ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ［Ｊ］．Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ｂｉｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００６，２１（１０）：１９９６－２０００．［１１］吴涛．聚苯胺镧的制备与表征［Ｊ］．中国塑料，２０１０，２４（８）：４１－４４．Ｗｕ Ｔａｏ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｙａｎｉ－ｌｉｎｅ－Ｌａ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ Ｐｌａｓｔｉｃｓ，２０１０，２４（８）：４１－４４（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）７９（总第１７１期）聚苯胺／煤复合材料的制备及腐蚀性能研究（王 燕等）［１２］张坤，周安宁，王嘉，等．煤氧化对太西无烟煤／聚苯胺复合材料结构与性能的影响［Ｊ］．化工新型材料，２０１４，９４２（９）：１－４．Ｚｈａｎｇ Ｋｕｎ，Ｚｈｏｕ Ａｎｎｉｎｇ，Ｗａｎｇ Ｊｉａ，ｅｔ ａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆ ｃｏａｌ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆＴａｉｘｉ ａｎｔｈｒａｃｉｔｅ／ＰＡＮＩ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｎｅｗ ＣｈｅｍｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１４，９４２（９）：１－４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［１３］汪晓芹，周安宁，熊善新，等．无烟煤／聚苯胺复合材料的制备与其电容特性的研究［Ｊ］．化工新型材料，２０１４，４２（７）：１９６－１９９．Ｗａｎｇ Ｘｉａｏｑｉｎ，Ｚｈｏｕ Ａｎｎｉｎｇ，Ｘｉｏｎｇ Ｓｈａｎｘｉｎ，ｅｔ ａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ａｎｔｈｒａｃｉｔｅ／ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｎｅｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１４，４２（７）：１９６－１９９．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［１４］王嘉．聚苯胺／超纯太西无烟煤复合材料的制备与性能研究［Ｄ］．西安：西安科技大学，２０１２．［１５］章结兵，周安宁，张小里．双氧水氧化煤对煤基聚苯胺性能的影响［Ｊ］．材料导报，２０１０，２４（７）：４１－４４．Ｚｈａｎｇ Ｊｉｅｂｉｎｇ，Ｚｈｏｕ Ａｎｎｉｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｘｉａｏｌｉ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｃｏａｌ ｏｆ Ｈ２Ｏ２ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏａｌ－ｂａｓｅｄ ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｖｉｅｗ，２０１０，２４（７）：４１－４４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［１６］邓宇强，葛岭梅，周安宁，等．煤基聚苯胺防腐蚀性能及其机理的研究［Ｊ］．材料保护，２００５（２）：１１－１５．Ｄｅｎｇ Ｙｕｑｉａｎｇ，Ｇｅ Ｌｉｎｇｍｅｉ，Ｚｈｏｕ Ａｎｎｉｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｃｏａｌ－ｂａｓｅｄ ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ ｃｏａｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２００５（２）：１１－１５．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［１７］邓宇强，葛岭梅，周安宁．煤基聚苯胺防腐蚀性能的研究［Ｊ］．腐蚀与防护，２００４，２５（８）：３２３－３２５．Ｄｅｎｇ Ｙｕｑｉａｎｇ，Ｇｅ Ｌｉｎｇｍｅｉ，Ｚｈｏｕ Ａｎｎｉｎｇ．Ａｎｔｉ－ｃｏｒ－ｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｂａｓｅｄ ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏ－ｓｉｏｎ ＆Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２００４，２５（８）：３２３－３２５．（ｉｎ Ｃｈｉ－ｎｅｓｅ）（上接第８６页）［２０］王宗明，张柏，张树清．吉林省生态系统服务价值变化研究［Ｊ］．自然资源学报，２００４，１９（１）：５５－６１．Ｗａｎｇ Ｚｏｎｇｍｉｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｂａｉ，Ｚｈａｎｇ Ｓｈｕｑｉｎｇ．Ｓｔｕｄｙｏｎ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｎ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｓｅｒｖｉｃｅｖａｌｕｅｓ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｔｕｒａｌ Ｒｅ－ｓｏｕｒｃｅｓ，２００４，１９（１）：５５－６１．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［２１］赵晴，赵旭阳，刘征，等．石家庄市土地利用变化及其生态服务功能响应［Ｊ］．水土保持通报，２０１５，３５（３）：２４２－２４９．Ｚｈａｏ Ｑｉｎｇ，Ｚｈａｏ Ｘｕｙａｎｇ，Ｌｉｕ Ｚｈｅｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｃｈａｎｇｅｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｒｖｉｃｅ ｆｕｎｃ－ｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｃｉｔｙ［Ｊ］．Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａ－ｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，２０１５，３５（３）：２４２－２４９．（ｉｎ Ｃｈｉ－ｎｅｓｅ）（上接第９２页）［６］Ｒｅｎ Ｙｕｋｕｎ，Ｗｕ Ｈｏｎｇｃｈｉ，Ｆｅｎｇ Ｇｕｏｊｉｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｈｉｐ ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ ｏｎ ｄｉｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ ａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｒｏｔａｔｉｏｎ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１４，２７（１）：１０３－１１０．［７］Ｙａｎｇ Ｊｕｎ，Ｚｈａｏ Ｌｉｐｉｎｇ，Ｙｉｎ Ｚｈｅｎｇｑｉｎ，ｅｔ ａｌ．Ｃｈｉｐ－Ｂａｓｅｄ Ｃｅｌｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｆｕｓｉｏｎ［Ｊ］．Ａｄｖａｎｃｅｄ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１０，１２（９）：Ｂ３９８－Ｂ４０５．［８］Ｐｏｈｌ Ｈ Ａ．Ｄｉｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ：ｔｈｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｎｅｕｔｒａｌｍａｔｔｅｒ ｉｎ ｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄｓ［Ｍ］．Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ：Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｐｒｅｓｓ，１９７８．［９］Ｐｕｔｔａｓｗａｍｙ Ｓ Ｖ，Ｓｉｖａｓｈａｎｋａｒ Ｓ，Ｃｈｅｎ Ｒ Ｊ，ｅｔ ａｌ．Ｅｎ－ｈａｎｃｅｄ ｃｅｌｌ ｖｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｅｌｌ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｌｏｗ ｃｏｎ－ｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｍｅｄｉｕｍ ｆｏｒ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ ｃｅｌｌｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ［Ｊ］．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｊｏｕｒｎａｌ，２０１０，５（１０）：１００５－１０１５．［１０］Ｚｈａｎｇ Ｙａｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｘｉａｏｆｅｉ，Ｂａｉ Ｇｕｏｈｕａ，ｅｔ ａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｏ－ｐｈｏｒｅｓｉｓ－Ｂａｓｅｄ Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ Ｃｈｉｐ ｆｏｒ Ｃｅｌｌ Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１４，４２（１１）：１５６８－１５７３．［１１］ＭａｃＱｕｅｅｎ Ｌ Ａ，Ｂｕｓｃｈｍａｎｎ Ｍ Ｄ，Ｗｅｒｔｈｅｉｍｅｒ Ｍ Ｒ．Ｇｅｎｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｄｉｅｌｅｃｔｒｏ－ｐｈｏｒｅｔｉｃ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｏｆ ｃｅｌｌｓ ｉｎ ａ ｎｏｎ－ｕｎｉｆｏｒｍ ｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ［Ｊ］．Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００８，７２（２）：１４１－１４８．［１２］Ｕｒｂａｎｏ Ｒ Ｌ，Ｃｌｙｎｅ Ａ Ｍ．Ａｎ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｄｉｅｌｅｃｔｒｏ－ｐｈｏｒｅｔｉｃ ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｔｔａｃｈｅｄ ｓｉｎｇｌｅ ｃｅｌｌｍｅｃｈａｎｉｃｓ［Ｊ］．Ｌａｂ ｏｎ ａ Ｃｈｉｐ，２０１６，１６（３）：５６１－５７３．８９中北大学学报（自然科学版）２０１７年第１期。
有机酸二次掺杂超疏水聚苯胺的制备及其耐蚀性
有机酸二次掺杂超疏水聚苯胺的制备及其耐蚀性徐惠;刘健;刘嘉悦;李春雷;赵泽婷【摘要】利用化学氧化法在硫酸体系中合成掺杂态聚苯胺,用氨水脱掺杂得到本征态聚苯胺,再采用对甲苯磺酸(TSA)、柠檬酸(CA)及十二烷基苯磺酸(DBSA)对本征态聚苯胺进行二次掺杂得到超疏水聚苯胺.通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等对聚苯胺进行了结构表征和形貌观察,通过电化学测试研究了在3.5％NaCl溶液中超疏水性聚苯胺的耐蚀性.结果表明:三种有机酸二次掺杂均能够有效提高聚苯胺的疏水性及耐蚀性,并且随着聚苯胺疏水性的增强,其对不锈钢的腐蚀防护效果提高;其中,TSA二次掺杂的聚苯胺的疏水性和耐蚀性最强.%Polyaniline emeraldine base (PANI-EB) was prepared through systhesis of doped polyaniline by oxidative polymerization method in sulfuric acid system and then de-doping by ammonia solution.And then,the polyaniline emeraldine base was re-doped with three different organic acids,p-toluenesulfonic acid (TSA),citric acid (CA) and dodecylbenzene sulfonic acid (DBSA),to form super-hydrophobic structure.The structure and morphology of the prepared polyaniline were characterized with Fourier transform infrared (FT-IR) and scanning electron microscopy (SEM).Corrosion resistance of the super-hydrophobic polyaniline was studied by electrochemical testing in 3.5％ NaCl solution.The results show that the re-doping of organic acids could improve the hydrophobicity and anticorrosion of organic acid re-doped polyaniline effectively,and their anticorrosion performance improved with the increase of wettability.TSA re-doped polyaniline exhibited the best wettability and anticorrosion.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2018(039)002【总页数】5页(P107-111)【关键词】聚苯胺;超疏水性;有机酸;二次掺杂;耐腐蚀性【作者】徐惠;刘健;刘嘉悦;李春雷;赵泽婷【作者单位】兰州理工大学石油化工学院,兰州730050;兰州理工大学石油化工学院,兰州730050;兰州理工大学石油化工学院,兰州730050;兰州理工大学石油化工学院,兰州730050;兰州理工大学石油化工学院,兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TG174每年因金属腐蚀造成的损失超过各种自然灾害的总和[1]，对人类的生命财产安全造成严重危害。
聚吡咯_聚苯胺复合膜的制备及耐腐蚀性能_王华
基金项目：国家自然科学基金（51101025）。 作者简介：王华（1974–），女，吉林九台人，博士，副教授，主要从事金属的腐蚀与防护研究。 作者联系方式：(E-mail) whcj1@。
•
1320
•
聚吡咯/聚苯胺复合膜的制备及耐腐蚀性能 在导电高分子中，聚苯胺和聚吡咯(PPY)因合成工艺简单、环境稳定性好而最受欢迎。为进一步提高膜层 性能，国外学者[12]开展了制备聚苯胺与聚吡咯的多层或共聚结构的研究。Tan 等[13]在不锈钢上电化学合成聚苯 胺、聚吡咯的多层膜和混合膜，发现先沉积聚吡咯再合成聚苯胺，生成的多层膜的耐孔蚀能力良好，而混合膜 对不锈钢不具有防护性能。 有研究[14]认为苯胺与吡咯在大分子酸 HTSO(对甲苯磺酸)+ SDBS(十二烷基苯磺酸钠) 溶液中共沉积制备的复合型导电高分子膜对不锈钢在 1 mol/L 硫酸溶液中有很好的防腐蚀作用。 本文采用小分子 酸──硫酸为掺杂剂，通过循环伏安法在不锈钢表面共聚吡咯与苯胺。研究了苯胺与吡咯的浓度比、扫描速率、 循环次数等参数对共聚膜表面形貌的影响和共聚膜在强腐蚀液(3.5%氯化钠 + 0.3 mol/L 硫酸)中对不锈钢的保 护性能。
用扫描电镜sem和红外光谱ftir观察膜的表面形貌和组成通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱eis研究了空白钢片纯pan膜纯ppy膜以及苯胺an与吡咯py不同用量所得复合膜在o30mollh2so435nac1溶液中的腐蚀行为并利用三氯化铁点腐蚀试验印证了最优条件下所制复合膜对不锈钢的保护作用
【表面技术】
聚吡咯/聚苯胺复合膜的制备及耐腐蚀性能
王华*，宋航
（大连理工大学化工学院，辽宁 大连 116023）