新型水基聚苯胺复合防腐涂料的制备研究

    摘要：以原位包覆法制备的聚苯胺复合材料为主要防腐成分，以聚合物乳液为成膜物，制成新型水基聚苯胺复合防腐涂料，对其涂膜的防腐性能进行电化学测试，证明其具备优异的防腐性能。
    关键词：聚苯胺-石棉复合材料；防腐涂料；电化学测试
    中图分类号：TQ630.7  文献标识码：A  文章编号：1009-1696（2011）05-0001-04
    0引言
    金属的严重腐蚀，给国民经济带来巨大的损失，目前对金属设备的防护主要还是以涂覆防腐蚀涂料为主。由于涂层本身的缺陷，难以作为物理阻隔层完全阻止氧气、氢离子等对金属的腐蚀，并且多数防腐涂料的溶剂对环境有破坏作用，使其应用受到限制。
    聚苯胺（PANI）作为一种新型功能高分子材料，具有成本低、合成简单、高化学稳定性和环境稳定性等优点，在能源、电磁屏蔽、防腐和电致变色等领域具有广阔的应用前景。本文通过乳液聚合法合成PANI-石棉复合材料，并以其为主要防腐填料，以性能优良的聚合物乳液为成膜物来制备防腐涂料，考察了其在普通铁片上的防腐性能（电化学性能）［1-4］。
    1试验部分
    1.1原料和仪器
    主要原料：苯胺、十二烷基苯磺酸、过硫酸铵、石棉粉、聚合物乳液、云母、水基沥青、磷酸锌、纳米二氧化硅、鳞片、偶联剂等。
    主要仪器：聚合装置、电热恒温鼓风干燥箱、上海辰华电化学工作站等。
    1.2PANI-石棉复合材料的合成
    首先将一定量的石棉粉与十二烷基苯磺酸一并加到反应釜中，按照乳液聚合法合成聚苯胺的工艺，以十二烷基苯磺酸为乳化剂，过硫酸铵为引发剂来制备聚苯胺，反应数小时后，将产物干燥，粉碎，即得PANI-石棉复合物。
    1.3防腐涂料的配制
    将PANI-石棉复合物、聚合物乳液、沉淀白炭黑、云母、沥青、磷酸锌、纳米二氧化硅、鳞片按一定比例混合，研磨，制得黏度适中的涂料。
    1.4聚苯胺防腐涂层的制备
    1.4.1铁片的预处理
    用150目和600目金相砂纸将80cm×45cm×1cm的铁片打磨成镜面，然后浸入丙酮和乙醇中预处理，以除去有机杂质，最后将铁片用蒸馏水淋洗，丙酮干燥，待用。
    1.4.2涂层的制备
    将配制好的涂料均匀涂覆在准备好的铁片上，按GB1727—92《漆膜一般制备法》制备聚苯胺漆膜，自然晾干，待测［5-12］。
    1.5涂层电化学性能测试
    实验中主要通过电化学方法，分别用循环伏安曲线与电化学阻抗谱来考察此涂层的防腐蚀能力，具体操作过程为：将所配制的防腐涂料与未添加聚苯胺防腐填料的涂料分别涂覆于10mm×10mm×1mm的不同铁片的其中一面，再准备一个空白铁片，然后把3块铁片的另一面用石蜡封住，从未被封蜡的一面（即有涂层的一面）引出导线，与电化学测试系统连接在一起。然后将3块铁片分别浸于5%的NaCl溶液中，在密封的条件下对涂层分别进行了循环伏安曲线和电化学阻抗测试。