導(dǎo)電聚苯胺的腐蝕防護(hù)性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)采用的涂層由于受自身材料性質(zhì)及工藝的限制，其對基體金屬的腐蝕防護(hù)作用往往不理想，而且有相當(dāng)一部分涂層因含鉛或鉻酸鹽等有毒物質(zhì)，在制備工藝過程中存在環(huán)境污染的危險(xiǎn)。因此，開發(fā)新型的高耐蝕涂層材料及其綠色制備技術(shù)成為金屬腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域所追求的目標(biāo)之一。 聚苯胺以其成本低，合成簡單，高的化學(xué)穩(wěn)定性和環(huán)境穩(wěn)定性，并且通過對其進(jìn)行質(zhì)子酸摻雜能從絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體等性能，成為近年來國內(nèi)外學(xué)者深入研究的焦點(diǎn)。最新研究結(jié)果表明，聚苯胺作為一種

2、優(yōu)良的防腐材料逐漸引起重視，并且成為導(dǎo)電聚苯胺領(lǐng)域最有希望的研究領(lǐng)域。本文利用化學(xué)法合成了本征態(tài)及各種摻雜態(tài)聚苯胺，采用FT-IR、XRD等儀器對本征態(tài)及摻雜態(tài)聚苯胺的結(jié)構(gòu)、不同條件下合成聚苯胺的結(jié)晶性的變化進(jìn)行了表征；測量了聚苯胺的導(dǎo)電性，并討論了不同的合成溫度、不同的質(zhì)子酸摻雜對聚苯胺導(dǎo)電性能的影響；采用動電位掃描法(極化曲線)和電化學(xué)阻抗譜法研究了聚苯胺涂層后45鋼、20SiMn鋼在酸性和中性介質(zhì)中的電化學(xué)腐蝕行為。研究結(jié)果表明：

3、 質(zhì)子酸摻雜后聚苯胺鏈中的醌式N原子的振動吸收峰變化顯著，向低波數(shù)方向移動，而苯環(huán)上的特征吸收峰處變化很小，表明摻雜的主要部位發(fā)生在醌式N原子上，而不是苯式N原子上。X射線衍射分析表明本征態(tài)及摻雜態(tài)聚苯胺都具有一定的結(jié)晶性，并且合成的溫度對產(chǎn)物的結(jié)晶性能有一定的影響，溫度越低晶化率越高。本實(shí)驗(yàn)所合成的摻雜態(tài)聚苯胺(DBSA摻雜、SDBS摻雜)的結(jié)晶度低于本征態(tài)聚苯胺的結(jié)晶度。 本征態(tài)聚苯胺為絕緣體，經(jīng)質(zhì)子酸摻雜后由絕緣體

4、轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體。且隨著溫度的升高，摻雜態(tài)聚苯胺的電導(dǎo)率增大。采用小分子質(zhì)子酸(HCl)雖能獲得電導(dǎo)率較高的聚苯胺(達(dá)到10S/cm數(shù)量級)，但其難溶、難熔。采用大分子功能質(zhì)子酸(DBSA、SDBS+HCl)摻雜后聚苯胺不但與小分子無機(jī)質(zhì)子酸摻雜的聚苯胺的電導(dǎo)率具有相當(dāng)?shù)臄?shù)量級，而且具有良好的溶解性，能溶于丙酮、三氯甲烷等有機(jī)溶劑。 本征態(tài)及摻雜態(tài)聚苯胺(DBSA摻雜聚苯胺、SDBS摻雜聚苯胺)涂覆金屬試樣(45鋼、20SiMn鋼)的