data-full-width-responsive="true"> 新型水基聚苯胺复合防腐涂料的制备及其性能研究李 炎 张燕南 可同欢 刘方方* ( 河北科技大学 化学与制药工程学院,河北石家庄 050018)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11 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。12 PANI- 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 。13 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。14 聚苯胺防腐涂层的制备141 铁片的预处理用150 目和600 目金相砂纸将80 cm45 cm1 cm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。142 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GB 172792《漆膜一般制备法》制备聚苯胺漆膜,自然晾干,待测[5-12]。15 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10 mm10 mm1 mm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。2 结果与讨论21 循环伏安曲线分析采用三电极系统,铂电极为对电极,饱和甘汞电极(SCE)为参比电极,铁片试样为工作电极,使用电化学工作站对以上的防腐蚀体系进行数次循环伏安曲线测试,先随机设定变化区间参数,然后根据每个体系所得曲线的不同变化区间,再重新设定区间端点,以得到最能反映防腐蚀过程的循环伏安曲线(图1)。