聚吡咯–聚N-甲基吡咯复合涂料的制备及防腐性能

以三氯化铁为氧化剂,对甲苯磺酸为掺杂剂,采用化学氧化聚合法制得均聚物聚吡咯(PPy)、聚N-甲基吡咯(PNMPy)和共聚物聚吡咯–聚N-甲基吡咯(PPy–PNMPy)。通过扫描电镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪表征了3种聚合物的微观结构。采用电化学方法和腐蚀溶液浸泡法对比研究了裸钢片、PU(聚氨酯)涂层以及PU–PPy、PU–PNMPy和PU–PPy–PNMPy复合涂层的防腐性能。结果表明,共聚物PPy–PNMPy的致密性优于均聚物PPy和PNMPy。PU–PPy–PNMPy复合涂层的防腐性能和力学性能最优。     

聚吡咯/纳米ZnO复合材料制备及其防腐性能研究

在纳米ZnO粒子存在的情况下,以吡咯单体为原料,对甲苯磺酸为掺杂剂,三氯化铁为氧化剂,采用化学氧化法制备了聚吡咯(PPy)/纳米ZnO复合物。采用扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计和傅立叶变换红外光谱仪对复合物进行形貌观察和结构表征。分别以PPy和PPy/纳米ZnO复合物为填料,加入到聚氨酯(PUR)涂层中,再涂覆于碳钢片表面,之后浸泡在3.5%Na Cl溶液中,通过开路电位、极化曲线和交流阻抗研究涂层的防腐性能。结果表明,含有PPy/纳米ZnO复合物的PUR涂层耐腐蚀效果优于PUR/PPy涂层。     

聚吡咯的绿色制备及其环氧树脂复合涂层对Q235钢的防腐性能

采用一种绿色、温和的氧化体系（H2O/FeCl2/H2O2）合成了结构规整的聚吡咯纳米微球,其结构和形貌采用FTIR和SEM进行表征。以聚吡咯为功能成分,环氧树脂为成膜物质,制备了聚吡咯/环氧树脂复合涂层,研究了其复合涂层在3.0% NaCl溶液中的防腐性能（EIS曲线、开路电位、Tafel极化曲线）,结果表明0.6% Ppy-H复合涂层在3.0% NaCl溶液中浸没60天后,仍表现出高的涂层电阻（5.14×107 Ω?cm2）和腐蚀电位 （Vcorr = ?0.202 mV）。     

新型石墨烯/聚吡咯水性防腐涂料的制备及性能

传统的石墨烯防腐涂料存在填料成分不均一、防腐性能低、涂层不稳定等问题。为了提高石墨烯防腐涂料的分散性能和防腐性能,本文采用改进原位聚合法合成的石墨烯(rGO)/聚吡咯(PPy)复合物为填料,水性环氧树脂(EP)为成膜物质,制备新型石墨烯/聚吡咯水性防腐涂料(rGO/PPy/EP)。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对涂料进行结构分析,通过塔菲尔极化曲线(Tafel)、交流阻抗谱图(EIS)和腐蚀形貌分析测试rGO/PPy/EP对Q235碳钢的防腐性能。结果表明:采用改进原位聚合法制备的rGO/PPy/EP涂料分散性好,结构致密。质量分数为1%rGO/PPy/EP涂料的腐蚀电位E_(corr)=–613m V,腐蚀电流密度I_(corr)=46.42μA/cm~2,对裸钢的保护度P_i=91.02%。与rGO/EP涂料相比,rGO/PPy/EP涂料的腐蚀电流密度降低了38.62μA/cm~2,对O_2和H_2O腐蚀介质具有较高的屏蔽性能。因此,原位聚合法制备的rGO/PPy水性涂料具有环境友好、分散性能强、结构稳定和防腐性能优异等优点,具有广阔的应用前景。     

改性六方氮化硼/水性聚氨酯防腐涂料制备与性能

以聚甘油-10(PG)作为稳定剂，在超声条件下对六方氮化硼(h-BN)进行剥离和改性。通过红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)对PG改性的h-BN纳米片(GB)进行了表征。将制备的PG纳米粒子用作水性聚氨酯(WPU)涂层的防腐填料，制备了GB质量分数分别0，0.5%，1.0%，2.0%的为复合涂层(PU/GB)。考察了不同涂层的水接触角、吸水率、附着力损失、热稳定性和机械性能。最后，通过电化学工作站研究了WPU、PU/GB0.5、 PU/GB1.0 和PU/GB2.0复合涂层在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀行为。结果表明，GB纳米粒子可以显著增强水性聚氨酯涂层的耐水性、热稳定性、机械性能和耐腐蚀性能。     

聚苯胺/纳米Al_2O_3复合材料的制备及其防腐性能研究

在纳米Al_2O_3粒子存在的情况下,以苯胺单体为原料,过硫酸铵为氧化剂,采用化学氧化聚合法制备了聚苯胺/纳米Al_2O_3,复合物。分别用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对产物进行形貌观察和结构表征。将涂覆含有聚苯胺和聚苯胺/纳米Al_2O_3,复合物涂层的碳钢片,浸泡于质量分数为3.5%的NaCl溶液中,通过开路电位、极化曲线和交流阻抗来评价涂层的防腐性能。结果表明,涂层中含有聚苯胺/纳米Al_2O_3复合物的碳钢片抗腐蚀能力强于含聚苯胺的碳钢片,腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最小;而裸钢片腐蚀电位最小,腐蚀电流密度最大。     

聚吡咯复合材料研究进展

介绍了聚吡咯(PPy)防腐机理,从PPy/无机化合物纳米复合材料、PPy/金属单质纳米复合材料、PPy/有机化合物复合材料三个方面综述了PPy复合材料的最新研究进展,并介绍了其在金属防腐领域的应用。对PPy复合材料的研究前景进行了展望。     

聚苯胺/纳米碳酸钙复合物的制备及其防腐性能

以苯胺单体为原料、过硫酸铵为氧化剂,采用化学氧化法制备了本征态聚苯胺,将其与纳米CaCO3通过溶液共混法制备了聚苯胺/CaCO3复合物。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外–可见光谱(UV–Vis)和红外光谱(IR)对聚苯胺/CaCO3复合物进行了形貌观察和结构表征。分别以聚苯胺、聚苯胺/CaCO3复合物为填料,加入到环氧树脂(EP)/聚酰胺固化剂体系中,在碳钢表面制备了EP/聚苯胺和EP/聚苯胺/CaCO3复合涂层,通过开路电位、极化曲线和交流阻抗谱等电化学方法对比研究了裸钢以及含EP涂层、EP/聚苯胺涂层、EP/聚苯胺/CaCO3复合涂层的碳钢试片在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的腐蚀行为。结果表明,聚苯胺膜较好地包覆在CaCO3纳米粒子表面;CaCO3的加入增强了涂层的致密性,提高了聚苯胺分子对金属基体的粘附力。含有聚苯胺/纳米CaCO3复合物的环氧涂层具有最强的抗腐蚀能力,其次为环氧/聚苯胺涂层;两者相比,EP/聚苯胺/CaCO3复合涂层的腐蚀电位正移了59 mV,腐蚀电流密度降低了63%。     

纳米N/TiO_2复合醇酸树脂涂层的防护性能研究

通过溶胶-凝胶法制备了N掺杂TiO2纳米颗粒(N/TiO2),采用X射线衍射仪和透射电镜对其进行了表征,并与醇酸树脂混合制成纳米N/TiO2复合醇酸树脂涂层。采用盐雾试验、动电位极化曲线和电化学交流阻抗技术研究了纯醇酸树脂涂层和纳米N/TiO2复合醇酸树脂涂层在海水环境中对碳钢的防护性能。结果表明:N/TiO2粉末的晶型为锐钛矿型,粒径及结晶度均低于纯TiO2。在醇酸树脂中添加1%的纳米N/TiO2,所得复合涂层可有效抑制海水在其中的扩散,显著提高了醇酸树脂涂层的耐蚀性:耐盐雾时间从480 h提升到900 h;在相同的浸泡时间内,0.01 Hz时的阻抗模值均高于醇酸树脂涂层;自腐蚀电位正移。     

氧化石墨烯/聚氨酯复合涂料的制备及其性能

采用改进的Hummers法制得氧化石墨烯(GO),采用乳液聚合法制得GO/聚氨酯(PU)复合涂料。对产物的形貌和结构进行了表征,考察了GO添加量对复合涂料性能的影响。结果表明,GO呈片状多孔结构,GO/PU涂层致密性优于PU涂层;氧化反应在引入含氧基团的同时,破坏了天然石墨的晶型;GO在水中分散性较好;当GO质量分数为1%时,涂层吸水性大幅降低,硬度可达3H,自腐蚀电位为-540m V,自腐蚀电流密度为0.12μA/cm~2,防腐性能达到最佳。     

FC-4430/SiO2/PU复合疏水涂层制备及性能研究

具有疏水性表面的材料在自清洁、流体输送、减阻等领域具有潜在的应用价值。本文采用纳米Si O2粒子为添加剂,聚氨酯(PU)为成膜物,含氟表面活性剂(FC-4430)为低表面能修饰物,构筑出了微-纳米复合结构,采用涂刷工艺制备出FC-4430/Si O2/PU复合涂层。研究了Si O2和PU的质量比、FC-4430的用量对涂层疏水性能的影响。结果表明:在SiO2和PU的质量比为1:4,FC-4430的含量为1.5 mL时,复合涂层的疏水性能最好,水滴的接触角为127.6°。     

导电高分子聚吡咯纳米复合材料的研究进展

综述了近几年来导电高分子聚吡咯(PPy)与SiO2、金属氧化物、蒙脱土、无机盐、碳纳米管纳米复合材料方面的研究进展,并介绍了这种材料的结构特征和制备方法,及其纳米复合机理,纳米粒子对PPy的电性能、磁性能及热稳定性等方面的影响。     

界面氧化聚合法聚吡咯/硫化镉合成及性能

拟采用界面氧化聚合法制备聚吡咯膜,通过实验发现反应的最佳溶剂为三氯甲烷,最佳的氧化剂为过硫酸铵。当聚吡咯于过硫酸铵反应浓度均为0.15 mol/L左右时可以生成表面平整、厚度适中、力学性能较好的聚吡咯膜。通过将上述方法制备的聚吡咯膜先浸泡在醋酸镉溶液中吸附Cd~(2+),最后与硫代乙酰胺处理得到PPy/CdS复合材料。本实验采用了探针式表面轮廓仪分析、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、Z-扫描测试法、热重(TG)分析等对产物进行表征。结果表明,聚吡咯/硫化镉纳米复合材料上纳米粒子的分布状况及粒子大小与掺比浓度有关,浓度越低分布越密、粒子直径越小,当聚吡咯、硫化镉的掺杂比达到1:0.001时粒子直径可达20 nm左右。此外,复合了硫化镉纳米粒子后聚吡咯的热稳定性提高了33.3%。由Z-扫描结果显示PPy/CdS具有很强的三阶非线性特性。     

聚吡咯/硫化镉的制备及其光学性能研究

将聚吡咯和纳米粒子结合起来制备的复合材料兼具了导电高分子材料、无机半导体材料的优势,与此同时这种的复合材料还具有显著的三阶非线性光学性质。本文拟采用界面氧化聚合法制备聚吡咯膜,通过实验发现反应的最佳溶剂为三氯甲烷,最佳的氧化剂为过硫酸铵。当聚吡咯于过硫酸铵反应浓度均为0.15 mol/L左右时可以生成表面平整、厚度适中、力学性能较好的聚吡咯膜。通过将上述方法制备的聚吡咯膜先浸泡在醋酸镉溶液中吸附Cd2+,最后与硫代乙酰胺处理得到PPy/CdS复合材料。本实验采用了探针式表面轮廓仪分析、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、Z-扫描测试法、热重(TG)分析等对产物进行表征。结果表明,聚吡咯/硫化镉纳米复合材料上纳米粒子的分布状况及粒子大小与掺比浓度有关,浓度越低分布越密、粒子直径越小,当聚吡咯、硫化镉的掺杂比达到1:0.001时粒子直径可达20 nm左右。此外,复合了硫化镉纳米粒子后聚吡咯的热稳定性提高了33.3%。由Z-扫描结果显示PPy/CdS具有很强的三阶非线性特性。     

聚苯胺/凹凸棒土环氧复合防腐涂料的制备及性能研究

以聚苯胺/凹凸棒土纳米复合材料(PANI/ATP)作为填料,以环氧树脂为成膜物质,制备了PANI/ATP环氧复合防腐涂料.研究了PANI/ATP的状态、PANI/ATP的添加量、固化比等对涂层的防腐性能的影响.采用傅里叶红外光谱(Fr-IR)、开路电位(OCP)及极化曲线(Tafel)等测试手段对复合涂层进行了结构表征和防腐性能研究.Tafel极化曲线和开路电位显示,在填料量为5%的情况下,复合涂层的防腐性能较佳,腐蚀电位为-1.098 V,较纯环氧涂层高327 mY;添加了PANI/ATP的涂层较纯环氧涂层的力学性能有很大的提高.     

掺水量对聚吡咯高分子膜电化学性能的影响

在0.1 mol/L吡咯+0.2 mol/L Na Cl O4的乙腈溶液中加入不同含量[0,3%,6%,9%(体积分数)]的水,采用循环伏安法制备了聚吡咯(PPy)高分子膜。利用扫描电子显微镜(SEM)对其表面形貌进行了观察,利用恒电流充放电曲线研究了其电化学性能。比较了不同电流密度下不锈钢/聚吡咯(SS/PPy)比电容和能量密度,当电流密度由1 m A/cm2增大到5 m A/cm2时,PPy(6%)电极的比电容下降幅度最小,下降了21.6%。     

掺水量对聚吡咯高分子膜电化学性能的影响

在0.1 mol/L吡咯+0.2 mol/L Na Cl O4的乙腈溶液中加入不同含量[0,3%,6%,9%(体积分数)]的水,采用循环伏安法制备了聚吡咯(PPy)高分子膜。利用扫描电子显微镜(SEM)对其表面形貌进行了观察,利用恒电流充放电曲线研究了其电化学性能。比较了不同电流密度下不锈钢/聚吡咯(SS/PPy)比电容和能量密度,当电流密度由1 m A/cm2增大到5 m A/cm2时,PPy(6%)电极的比电容下降幅度最小,下降了21.6%。     

无机酸掺杂聚吡咯/环氧复合涂层的制备及其耐蚀性

采用化学氧化聚合法分别制备了盐酸、硫酸、硝酸及磷酸掺杂的聚吡咯(HCl-PPy、H_2SO_4-PPy、HNO_3-PPy和H_3PO_4-PPy)。用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪表征了掺杂聚吡咯的形貌和结构。将掺杂态聚吡咯与E44环氧树脂混合均匀,刷涂在Q235钢表面制得PPy/EP复合涂层,并通过电化学阻抗谱和加速浸泡试验考察了它们在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。4种无机酸掺杂聚吡咯都呈圆球颗粒状,部分有团聚现象。添加PPy明显提高了环氧涂层对碳钢的防腐作用,其中H_3PO_4-PPy的效果最好。     

TiO2/聚二甲基硅氧烷超疏水涂层制备及其金属防腐性能研究

以铝片为基底,采用溶胶凝胶法,制备疏水防腐涂层。以纳米Ti O2和聚二甲基硅氧烷为原料,通过硬脂酸使纳米Ti O2表面由亲水性变成疏水性,然后将改性后的Ti O2与聚二甲基硅氧烷复合,经机械共混、热处理、浸渍提拉等过程,形成超疏水防腐涂层。涂层表面形貌和疏水性采用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电镜、接触角分析仪等进行表征。结果表明,复合涂层表面具有微/纳米双重粗糙结构,与水的静态接触角为155°,滚动角8°;采用极化曲线和交流阻抗等电化学法对涂层防腐性能进行表征,结果表明,其腐蚀电位较纯聚二甲基硅氧烷涂层正移0.2 V,而相比裸铝片,腐蚀电位从-926 m V正移至-525 m V,腐蚀电流密度从4.68×10-5A/cm2下降至5.69×10-6A/cm2。     

超声辅助原位聚合聚吡咯/石墨烯纳米复合材料的制备及其性能研究

利用超声波的分散、粉碎、活化、引发等多重作用以及吡咯单体与石墨烯的π-π相互作用,在实现石墨烯均匀分散的同时,使吡咯单体在石墨烯表面进行原位聚合反应,制备出聚吡咯/石墨烯(PPy/RGO)纳米复合材料。运用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对PPy/RGO纳米复合材料的表面特性、化学组成及结构等进行了表征。在此基础上,研究了制备过程中的各种因素(如氧化剂、反应温度、石墨烯含量等)对PPy/RGO纳米复合材料产率及导电性能的影响。并采用热重分析(TGA)和导电测试分析了石墨烯含量对其热稳定性及电导率的影响。