聚苯胺防腐蚀涂料的研究进展

综述了国内外聚苯胺防腐蚀涂料的研究进展。介绍了聚苯胺的结构、性能和聚苯胺防腐蚀涂层的制备方法、测试方法，及相关的防腐蚀机理。聚苯胺的防腐蚀机理主要是有良好的屏蔽作用、阳极保护作用和缓蚀作用。提出了聚苯胺研究中有待进一步深入的问题和对这类涂料的应用前景的展挈。     

聚苯胺的制备及其金属防腐性能的研究

利用化学氧化法在酸性环境下合成聚苯胺,制备了含有不同浓度聚苯胺表面涂层的碳钢试样,通过极性曲线外延法,在1 mol/L的Na Cl溶液和HCl溶液中比较碳钢试样的防腐性能。结果表明,聚苯胺对碳钢具有明显的防腐作用,且防腐作用随着聚苯胺浓度的增加而逐渐增强,聚苯胺在酸溶液和盐溶液中都对金属具有一定的防腐作用,且在盐溶液中的防腐作用要强与在酸溶液中。     

二次掺杂聚苯胺的防腐蚀性能

采用不同的功能质子酸对化学氧化法合成的聚苯胺进行二次掺杂,比较了不同掺杂态聚苯胺的溶解性能;采用开路电位法和极化曲线法考查聚苯胺/环氧复合涂膜的防腐蚀性能。结果表明,用十二烷基苯磺酸钠(DBSA)掺杂的聚苯胺涂料具有很好的防腐蚀性能,涂覆该涂料的平衡开路电位比空白试样提高了近100 mV。     

本征态聚苯胺对碳钢在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为影响

通过化学方法合成本征态聚苯胺,采用动电位极化曲线、电化学噪声(EN)和扫描电化学显微镜(SECM)等方法研究了它对碳钢在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响.结果表明:涂覆本征态聚苯胺后使碳钢的阳极塔菲尔斜率明显增大,抑制了碳钢的阳极过程;随着浸泡时间的延长,本征态聚苯胺涂层的开路电位明显高于碳钢的值,并呈不断升高的趋势,涂层的保护性逐渐增强.电化学噪声随机分析的结果显示聚苯胺涂层的腐蚀孕育速度以及腐蚀发生的概率都要低于碳钢试样.     

壳聚糖及衍生物掺杂聚苯胺在0.5mol·L~(-1)HCl溶液中对碳钢的缓蚀性能

采用化学氧化法合成了壳聚糖掺杂聚苯胺(CTS-PANI)、羟丙基壳聚糖掺杂聚苯胺(HPCS-PANI)及羧甲基壳聚糖掺杂聚苯胺(CMC-PANI);利用红外光谱法(FTIR)对合成产物进行表征,用腐蚀试验和电化学测试研究了掺杂态聚苯胺对Q235钢在0.5mol·L~(-1) HCl溶液中的缓蚀性能。结果表明:本征态聚苯胺及掺杂态聚苯胺的缓蚀率随缓蚀剂含量的增加先增大后减小,当缓蚀剂的质量浓度达到50mg·L~(-1)时缓蚀率最大;四种缓蚀剂对Q235碳钢在0.5mol·L~(-1) HCl溶液中的缓蚀率从大到小顺序为CMC-PANIHPCS-PANICTS-PANIPANI,羧甲基壳聚糖掺杂聚苯胺的缓蚀性能最好,缓蚀率可达91.9%。     

聚苯胺防腐涂料的制备与性能研究

制备了经不同含量的聚苯胺涂覆的碳钢试样,通过腐蚀电位时效法研究腐蚀环境中的开路电压与时间的关系,利用动电位扫描研究塔菲尔曲线,检测了在质量分数为3.5%NaCl和0.1mol/L HCl溶液中的腐蚀行为.研究发现当环氧树脂脂肪胺固化剂充当溶剂首先与聚苯胺混合,再加入环氧树脂所制得的涂层比环氧树脂先与聚苯胺混合,再加入固化剂所制得的涂层的防腐性能要更好一些.研究结果表明聚苯胺涂覆的碳钢试样的防腐性能与样品中聚苯胺分散性有关,分散性越好,涂层的防腐性能越强.     

水溶性聚苯胺纳米粒子对碳钢的缓蚀作用

采用分散聚合法合成了水溶性聚苯胺(PANi)纳米粒子,并利用红外光谱、电子扫描电镜和激光粒度仪观察该聚合物的结构和粒径分布。采用极化曲线和电化学阻抗谱研究该水溶性聚苯胺纳米粒子对碳钢在1mol/L HCl溶液中的缓蚀作用。结果表明:聚苯胺纳米粒子可在碳钢表面吸附成膜,从而有效降低其腐蚀速率,当缓蚀剂的质量浓度为0.5g/L时,缓蚀率达到95.6%。     

聚苯胺接枝石墨的制备及性能测试

目的通过石墨表面的原位接枝反应制备聚苯胺接枝改性石墨(GO-g-PANI)。方法首先对鳞片石墨进行氧化,然后利用表面的羟基与硅烷偶联剂KH550反应在其表面引入胺基,进而接枝聚苯胺,制备聚苯胺接枝改性石墨(GO-g-PANI)。通过FTIR、SEM、四探针导体/半导体电阻率测试仪进行表征,并将其作为导电填料制备导电涂料。结果在苯胺与石墨不同的比例下,产率都在92%以上,并且当石墨与苯胺质量比为3:1时,在石墨表面生长出针状聚苯胺,其形成的复合材料的电阻率最低,为12.8?·mm。当此改性石墨在固膜含量为30%(质量分数)时涂料的综合性能最佳。结论聚苯胺可以通过原位反应接到石墨上,并且能够改善氧化石墨的导电性能,在导电材料、电磁屏蔽材料方面具有潜在的应用前景。     

聚苯胺/醇酸树脂复合涂料防腐性能的研究

制备了本征态聚苯胺(EB)/醇酸树脂复合涂料.通过Tafel极化曲线,探讨了EB含量对其防腐性能的影响,结果表明:当EB含量为3%(质量分数,全文同)时,复合涂料在3.5%NaCl溶液中的防腐性能较好,其腐蚀电位相应向正极方向移动了207 mV,并明显优于醇酸树脂涂料的防腐性能.     

电化学方法评定转锈涂料的耐蚀性能

目的研究某种转锈涂料对碳钢的转锈效果和耐蚀性能。方法运用电化学交流阻抗谱法测试转锈涂层阻抗值随时间的变化,同时观察涂层形貌,评定转锈涂料的耐蚀性能及其与底漆的匹配性能。运用盐雾试验法,通过观察划痕周围的腐蚀情况,评定转锈涂料的耐盐雾性能和附着性能。结果转锈涂料对锈蚀碳钢具有良好的转锈效果,转锈膜层耐蚀性能较好,与底漆匹配性良好,在碳钢表面的附着性良好。结论此种转锈涂料具有良好的转锈效果和耐蚀性,能有效提高碳钢的耐腐蚀性能。     

油气运输管道防腐层的抗阴极剥离性能

研究了3种聚乙烯防腐层(3PE、热收缩带、热收缩套)在不同阴极保护电位下,阴极剥离过程中阴极保护电流的变化情况,以及它们在不同条件下的抗阴极剥离性能。结果表明:3种防腐层的阴极剥离距离,会随着阴极保护电位的负移、时间的延长及温度的升高而增大;在过负的阴极保护电位下,3种防腐层阴极剥离时的阴极保护电流呈现出了不同的波动性,3PE防腐层抗阴极剥离的性能优于聚乙烯热收缩带(套)。     

击穿电位法测定锌铬膜的耐蚀性能

锌铬膜的耐蚀性能大多采用测定腐蚀失重和电化学测定极化电阻Rp和自腐蚀电流icorr的方法。采用击穿电位法测定锌铬膜的耐蚀性能,获得了与腐蚀失重方法和电化学方法相一致的结果,从而认定击穿电位法可以用来评价锌铬膜的耐蚀性能。     

工业纯铝在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱分析

通过电化学阻抗谱（ＥＩＳ）测定,分析和研究工业纯铝在３．５％ＮａＣｌ中的电化学行为和腐蚀特征。研究结果表明,工业纯铝在３．５％ＮａＣｌ溶液中阳极极化电位较低时饨化膜完整,用抗呈现单容抗弧特征。Ｅ＞－０．８Ｖ,钝化膜开始局部破坏,ＥＩＳ图出现感抗弧。分析阳极极化过程阻抗的变化规律可以研究耐蚀性能和腐蚀机理。     

卟啉在纯铁表面电化学修饰层的缓蚀作用

采用稳态极化曲线、极化阻力、电化学阻抗谱等多种电化学测试方法,研究了硫酸、盐酸、氯化钠、氢氧化钾等溶液中卟啉在纯铁表面电化学修饰层的缓蚀作用。研究结果表明,卟啉电化学修饰层对铁基金属有很好的保护作用。在酸性、中性和碱性溶液中均有良好的阻蚀性能。尤其在盐酸溶液中,修饰层具有更佳的效果。氯离子的协同效应与修饰层的结构有密切关系。根据实验结果、对修饰层的缓蚀机理进行了探讨。     

铁基金属表面苯胺及其衍生物电化学修饰膜的缓蚀作用

研究结果表明,苯胺及其衍生物的电化学修饰膜对铁基金属有很好的保护作用,在氯化钠溶液以及弱酸性和强碱性溶液中有良好的阻蚀性能。18-8不锈钢经修饰后在3％NaCl溶液中的耐孔蚀性能大为提高,在硫酸溶液中的钝化特性明显改善。根据实验结果,探讨了修饰膜的缓蚀机理以及修饰物质的结构、取代基的位置对修饰膜耐蚀性的影响。     

苯胺均聚物( 共聚物) / 环氧复合涂层的制备及其防腐性能研究

目的研究苯胺均聚物/环氧复合涂层和苯胺共聚物/环氧复合涂层在3.5%(质量分数,后同)NaCl溶液中的耐腐蚀性能。方法采用化学氧化聚合法制备苯胺均聚物和共聚物,用SEM,XRD,UV-vis和IR对产物进行表征,并通过电化学测试分析复合涂层在3.5%NaCl溶液中的防腐性能。结果苯胺均聚物/环氧复合涂层和苯胺共聚物/环氧复合涂层都能对碳钢起到不同程度的防腐蚀效果,相比之下,苯胺共聚物/环氧复合涂层的腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最小。结论苯胺共聚物在碳钢表面产生了一层钝化膜,使得苯胺共聚物/环氧复合涂层具有较好的耐腐蚀性能。     

高低电压下不同厚度微弧氧化膜抗蚀电化学响应对比研究

目的 对比研究具有不同厚度的微弧氧化膜的抗蚀电化学响应.方法 通过调整电压,在硅酸盐电解液体系中,于AZ91D镁合金表面制备具有不同厚度的微弧氧化膜层.利用SEM、EPMA和XRD研究膜层的微观形貌、元素及物相组成,进而采用循环伏安(CV)法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS),对比研究该膜层的抗蚀电化学响应.结果 AZ91D镁合金经微弧氧化处理后,其抗蚀性得以显著提高,但不同厚度的膜层的抗蚀电化学响应不同.相比低电压下制备的薄膜,高电压下制备的厚膜的抗蚀物相含量高,CV曲线环面积和腐蚀电流密度均降低了约1个数量级,线性极化电阻增大了约3.7倍,且其阻抗模值更高,膜层抗蚀性更优.两膜层的腐蚀失效过程不同.厚膜的腐蚀过程主要经历了2个阶段:腐蚀介质逐渐渗入膜层和腐蚀介质渗透至膜基界面侵蚀基体.薄膜的腐蚀过程经历了3个阶段:腐蚀介质逐渐渗入膜层、腐蚀介质渗透至膜基界面侵蚀基体和膜层完全失效.结论 厚膜呈现出较弱的腐蚀倾向和优异的抗蚀性能,三种电化学测试的结果都能较好地相互印证,但在揭示膜层的腐蚀过程和腐蚀机制时各自的深入程度不同.     

电沉积镀镍层的无铬钝化工艺

采用正交试验法筛选了一种以植酸、钼酸钠和缓蚀添加剂为基本组成的无铬钝化液。通过电化学阻抗谱测试,确定了最佳成膜时间;通过5%CuSO4点滴试验、10%NaCl浸泡试验和极化曲线测试,对电沉积镀镍层无铬钝化后的耐蚀性能进行了研究。结果表明,采用本无铬钝化工艺后,镀镍层耐蚀性能良好。     

稀土交换硅胶防锈颜料的研究

探讨了制取稀土交换硅胶的反应母液的重复利用性,并用多重动电位扫描和交流阻抗法研究了其在醇酸体系中的防腐蚀性能。认为稀土盐反应母液可以重复利用;稀土交换硅胶作为防锈颜料腐蚀作用对长期效果有利。