聚苯胺的腐蚀防护机理及其在金属防腐中的应用

聚苯胺作为一种新型的金属防腐蚀保护材料,成为当前的一个研究热点.综述了近年来聚苯胺在金属防腐蚀保护方面的研究应用,阐述了聚苯胺的防腐机理,包括金属钝化理论、屏蔽作用、电场作用、吸附膜理论以及去污作用,讨论了聚苯胺的防腐性能.通过深入研究聚苯胺的防腐机理,研究开发聚苯胺与常规涂料的共混体系且制备可在特殊条件下(如海洋、航空)使用的聚苯胺防腐涂料已经成为未来聚苯胺类防腐材料的研究发展方向.     

聚苯胺复合涂层在钢材上的防腐应用及发展趋势

针对炼油化工设备所处酸碱盐等化学物质腐蚀环境下导致的电化学腐蚀问题,本文提出采用导电聚合物的复合涂层方法来应对钢材防腐蚀。本文详细讨论了聚苯胺涂层的3种防腐机理,有钝化作用,屏蔽作用和缓释机理,分析总结了各类聚苯胺及其复合涂层在钢材等金属材料的防腐蚀应用,着重阐述了聚苯胺/无机复合涂层的应用,并展望了聚苯胺基涂层在防腐蚀方面的研究趋势。聚苯胺与其他材料的复合,尤其是二元及多元复合材料,以及复合后防腐机理的研究将会是以后研究和开发的趋势,而聚苯胺复合涂层制备和针对环境的防腐研究,可为其在炼厂复杂环境中的进一步应用研究提供参考。     

水性聚苯胺/蒙脱土/丙烯酸乳液复合防腐蚀涂层研究

采用原位化学氧化聚合方法制备了聚苯胺/蒙脱土复合材料,并以丙烯酸乳液为成膜物,制备了水性聚苯胺/蒙脱土/丙烯酸乳液复合防腐蚀涂层材料。研究了蒙脱土与苯胺的配合比、聚苯胺/蒙脱土复合材料用量、磷酸浓度等对复合涂层防腐性能的影响。实验结果表明,苯胺/蒙脱土复合材料具有片层结构,聚苯胺/蒙脱土/丙烯酸乳液复合涂层对马口铁具有较好的防护效果,当蒙脱土与苯胺质量配合比为2∶10,聚苯胺/蒙脱土复合材料用量为0.10%(wt,质量分数),磷酸浓度为0.10mol/L时,制得的水性聚苯胺/蒙脱土/丙烯酸乳液复合防腐涂层,腐蚀电流为2.187×10~(-6) A/cm~2,极化电阻为14455.9Ω,复合涂层具有最佳的防腐性能。     

聚苯胺膜在AZ91镁合金表面的生长过程

用SEM研究了碱性溶液中聚苯胺膜在AZ91镁合金表面的生长过程，并用红外光谱和极化曲线法初步研究了聚苯胺的结构和防腐特点。结果表明，聚苯胺膜首先在某一部位吸附，然后向四周延伸扩展生长，最后膜覆盖镁合金表面并形成类似晶界的交界面。交界线为显微裂缝。在碱性溶液中在镁合金表面制备的聚苯胺膜与在酸性溶液中制备的聚苯胺膜结构不同。聚苯胺膜能够改善AZ91镁合金的耐蚀性。     

聚苯胺——新一代环境友好防腐材料

普通的金属防腐蚀涂层主要以锌粉为防锈剂,但是大规模使用锌粉容易产生重金属污染,且锌粉的的持续稳定供应也是令人关注的问题。导电高分子具有可逆的氧化还原特性,其金属防腐能力已经得到证实,因此导电高分子作为一种新型的防腐蚀材料受到人们的广泛关注,并逐渐成为当前腐蚀科学领域研究的一大热点。其中聚苯胺以其优异的环境稳定性,合成简单,且价格相对较低,得到了特别的关注,相应的防腐产品也已经在德国、美国和中国等国部分商业化。本文系统总结了国内外在聚苯胺防腐材料方面的基础研究以及实际应用进展,重点探讨了聚苯胺的独特防腐机理,并对目前聚苯胺防腐材料存在的一些问题进行了分析,指出聚苯胺很有希望成为新一代无毒无污染的防腐材料。     

导电聚苯胺/水性环氧树脂防腐涂料的制备及防腐性能

以导电聚苯胺为防腐颜料制备水性环氧防腐涂层,用光学显微镜观测聚苯胺在水性环氧中的分散性,用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线分析(LSV)、盐雾试验以及X衍射光谱(XRD)表征涂层的防腐性能,研究了聚苯胺(PANI)添加量对水性环氧树脂涂层防腐性能的影响。结果表明,在涂层中引入导电聚苯胺使涂层具有一定的导电性。随着聚苯胺添加量的增加涂层导电性提高,将金属腐蚀产生的电子导到涂层与溶液的界面上,隔离阴阳极间的反应,形成完整的金属表面氧化膜。同时,聚苯胺对金属离子的螯合作用和对氧气的屏蔽提高了涂层的抗"闪锈"能力和防腐效果。但是,聚苯胺添加量过大(达到0.8%)使涂层后期的屏蔽腐蚀离子效果明显降低,使防腐作用主要依赖氧化膜,涂层综合防腐效果降低。聚苯胺添加量(质量分数)为0.6%时聚苯胺在水性环氧中分散效果好,金属表面涂层的氧化膜均匀,具有最好的抗"闪锈"能力和防腐性能。     

A3碳钢表面PDMS-SiO_2/PANI超疏水膜的制备及其防腐蚀性能

为了提高超疏水膜的使用寿命,通过改变聚二甲基硅氧烷修饰的二氧化硅(PDMS-SiO_2)纳米粒子的含量,用简单的提拉法在A3碳钢表面构建一层包含聚苯胺(PANI)、PDMS-SiO_2和环氧树脂的超疏水膜。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱仪和接触角测量仪对其表面进行表征。PDMS-SiO_2纳米粒子不仅能够增加膜的表面粗糙度,而且能够降低膜的表面能,当PDMS-SiO_2含量达到25.0%时,所制备的膜具有超疏水性。采用电化学工作站对复合膜的防腐蚀性能进行研究,结果表明:与传统的聚苯胺环氧树脂涂层相比,采用PDMS-SiO_2/PANI构建的超疏水膜具有更好的防腐蚀效果。     

一种盐酸掺杂聚苯胺聚酰胺树脂涂层的制备及其防腐蚀性能

聚酰胺树脂粘合剂具有漆膜对金属粘合力强、耐候性和施工性能好以及对人体毒性小等优点,目前未见将其作为环氧树脂粘合剂的报道。以过硫酸铵为氧化剂、苯胺单体为原料合成了本征态和盐酸掺杂聚苯胺,以其作填料,聚酰胺树脂650为粘合剂,采用共混法加入环氧树脂E-44和二乙烯三胺助剂制成防腐蚀涂料,并涂覆于钢和铝基片表面,制备了防腐蚀涂层。通过划格法测试涂层的附着力,通过Tafel曲线、交流阻抗谱和中性盐雾试验研究了涂层的防腐蚀性能。结果表明:聚苯胺聚酰胺树脂涂层对金属基片有一定的防腐蚀性能,其中盐酸掺杂聚苯胺对钢基片的防腐性能更好。     

聚苯胺防腐蚀涂料的研制及其性能

聚苯胺涂料具有优异的防腐蚀性能,目前,对它的开发已成为高分子导电材料应用和研究的新热点.为此,制备了本征态聚苯胺质量分数为0,1.5%,3.0%,5.0%,7.0%,10.0%的聚苯胺/环氧防腐蚀涂层,通过Tafel极化曲线及盐雾试验对比了其防腐蚀性能,并运用环境扫描电镜(SEM)观察了涂层的表面微观形貌.结果表明:聚苯胺含量对涂层的防腐蚀性能有较大影响,当涂层中聚苯胺含量较低时,随着聚苯胺在涂层中质量分数的增加,涂层的防腐蚀性能相应提高;随涂层中聚苯胺质量分数的进一步增大,涂层的防腐蚀效果开始下降;涂层中聚苯胺含量为5.0%时具有最佳的防腐蚀性能.     

聚苯胺/凹凸棒石与磷钛粉协同型防腐蚀涂料的性能

传统的聚苯胺颗粒粗大,在涂料中分散性差,涂料制备成本高。以聚苯胺/凹凸棒石(PANI/ATP)与磷钛粉为防腐蚀填料,环氧树脂为成膜物质,制备了聚苯胺/凹凸棒石与磷钛粉(PAP-C)协同型防腐蚀涂料。通过电化学交流阻抗(EIS)和开路电位(OCP)对其涂层防腐蚀性能进行了表征,探讨了PANI/ATP用量、颜基比和分散剂用量对PAP-C涂层的力学性能和防腐蚀性能的影响。结果表明:PAP-C涂层较磷钛粉(P-C)涂层具有更好的防腐性能及更高的耐冲击强度;当PANI/ATP用量为4%,颜基比为1.00,分散剂用量为1.0%时,PAP-C涂层耐冲击强度50 cm,附着力1级,柔韧性2 mm,可耐中性盐水(3.5%Na Cl)腐蚀60 d。     

大气区钢结构氧化聚合型包覆防腐蚀技术

大气区钢结构关键部位由于其结构复杂,表面处理困难,采用涂层防护无法起到良好的防腐效果,而氧化聚合型包覆防腐蚀技术针对钢结构的关键连接部位具有优异的防护效果。氧化聚合型包覆防腐蚀技术由3层紧密相连的保护层组成,依次为防蚀膏、防蚀带和外防护剂。该技术对钢结构表面处理要求低,防蚀膏与钢结构表面紧密结合起到缓蚀防锈作用;防蚀带粘贴在钢结构表面,永久保持非固化、柔软的状态,从而达到最佳的防腐性能;外防护剂与空气接触氧化聚合,形成坚韧的皮膜,具有优异的耐老化性能,由于该材料具有良好的柔软性,能够抚平、粘贴在任何形状表面,因此可以广泛适用于各种复杂形状的结构或构件,被称为"可粘贴的重防腐涂料"。氧化聚合型包覆防腐蚀技术施工工艺简单,节省施工时间,有效防护寿命长,已证明是解决大气区钢结构关键部位腐蚀难题的十分适用的防腐蚀技术。     

金属腐蚀防护有机涂料的研究进展

在金属表面涂敷有机涂层是金属腐蚀防护的重要方法之一，本文综述了有机防腐涂料的研究现状与发展趋势，着重介绍了几种性能优异的新型有机防腐涂料。     

钢结构防护用氟碳涂料的应用

氟碳涂料性能优越,已逐渐取代其他防腐涂料,在钢结构、桥梁等工程中广泛应用,具有优异的长效防腐性和耐候性.此文介绍了氟碳涂料防腐体系的施工工艺及应用.     

桥梁钢结构长期效防腐技术及在厦门第二东通道中的应用

介绍了国内外长期效防腐技术现状:一是较为成熟的以喷涂金属涂层作为底漆的复合涂层体系,二是以富锌底漆为配套的重防腐涂层体系。列举了3种典型桥梁钢结构大气区防腐涂层配套试验室测试差异。根据厦门第二东通道所处的环境特点,结合国内外桥梁钢结构防腐技术,为项目提出可行的钢箱梁外表面防腐蚀技术方案为"环氧富锌底漆-环氧中间漆-氟碳面漆"防腐涂层。      

涂层工艺对KH570-SiO_2复合薄膜耐腐蚀性能的影响

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)为前驱体,在碳素钢片上和铝片上制备有机-无机复合防腐薄膜。本实验采用盐雾腐蚀实验对复合薄膜的防腐蚀性能进行了表征,探讨了两种前驱体比例、pH值、回流温度等溶胶凝胶过程工艺条件对防腐涂层结构及防腐性能的影响,并初步比较了不同基板上薄膜的耐腐蚀性能。结果表明,当TEOS/KH570=1∶1,pH值为4.5时达到最佳防腐性能:在铝板上能够耐盐雾腐蚀240小时以上和钢板上耐盐雾腐蚀8小时以上。     

金属表面制备绿色环保防腐膜技术的研究进展EI北大核心CSCD

金属表面防腐技术一直是工业工程领域的关注重点。随着科技进步和对环境保护的关注,对绿色环保的要求也逐渐成为当前金属表面防腐技术的重要指标之一。本文综述了近年来金属表面绿色环保防腐涂层制备技术的研究进展。在综合国内外文献基础上,对金属表面防腐涂层中3种典型新技术,即自组装膜技术、缓蚀剂以及分子筛膜技术的分类、特点和应用、防腐机理等进行了讨论。指出了涂层添加剂和石墨烯涂层等其他可行的绿色环保防腐涂层技术,以及自组装膜技术、缓蚀剂以及分子筛膜技术在体系构建、工艺优化以及复合涂层设计等方面的发展趋势。     

湿法脱硫对电厂钢筋混凝土烟囱的腐蚀及防腐方法研究

探讨了钢筋混凝土结构烟囱湿法脱硫后存在的腐蚀问题,以及因腐蚀所导致的混凝土结构的变化。防腐体系层除了具备基本的防腐蚀及抗渗性能外,还要考虑混凝土烟囱内部结构含有盐类介质。脱硫运行后,因漏水导致的对烟囱重新进行防腐维修,防腐体系与烟囱结构如何可靠黏结的问题,成为行业内的一个新课题。通过对目前国内常用的几种防腐方案优缺点的比较,分析了徳国固斯特烟囱防腐材料成功使用的机理及其特点和优势。     

耐蚀锌基合金镀层的研究现状和趋势

本文围绕提高金属镀层的耐蚀性能,综述了目前热点研究的耐蚀性能优异的Zn基合金镀层及其国际最新研究进展和发展趋势。内容包括:组分的优选,制备工艺的优化,新型制备方法的尝试及对镀层耐蚀机理的分析。此外还介绍了本课题组近几年来使用组合材料芯片技术快速制备和筛选Zn基耐蚀合金镀层所取得的成果。本文还展望了Zn基耐蚀合金镀层的未来研究发展方向。     

不锈钢材料磷酸盐氧化处理及溶胶-凝胶膜层研究

通过试验在不锈钢材料表面得到了磷酸盐氧化膜层以及磷化膜上的溶胶-凝胶膜层,研究了促进剂的加入对磷化膜层的影响,并通过盐雾试验、湿热试验、盐水浸泡试验、阳极极化曲线等评定了磷化膜和溶胶-凝胶膜层的耐腐蚀性能,通过拉伸试验研究了磷化膜对力学性能的影响.结果表明,磷化后的不锈钢材料有较好的耐腐蚀能力,促进剂的加入使其耐腐蚀性能进一步提高,而且其力学性能不受影响;在磷化膜上刷涂溶胶-凝胶膜层后,其耐腐蚀性能得到了进一步提高.