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1、第24卷第2期化學研究中國科技核心期刊2O13年3月CHEMICALRESEARCHhxyj@henu.edu.cn聚苯胺防腐涂料研究進展李會敏,高永建,張世堂,崔寶印(海軍后勤技術(shù)裝備研究所,北京100072)摘要:綜述了聚苯胺防腐涂料研究進展;淺析了聚苯胺涂料獨特的防腐機理,概述了其防腐應用;指出導電聚苯胺具有可逆的氧化還原特性,對金屬具有優(yōu)良的防腐性能,作為新一代無毒無污染的防腐材料而逐漸成為當前防腐蝕領域的一大熱點;并就聚苯胺涂料的防腐發(fā)展方向進行了展望.關(guān)鍵詞:聚苯胺;涂料;研究進展;綜述中圖分類號:TQ246.3文獻標志碼:A文章編號:1O
2、O8一1011(2013)02019504ResearchprogressofanticorrosivepolyanilinepaintLIHui—min,GAOYong—jian,ZHANGShi—tang,CUIBao—yin(InstituteofNavalLogisticalTechnologyandEquipment,Beijing100072,China)Abstract:Areviewisprovidedoftheresearchprogressofanticorrosivepolyanilinepaint.Theuniqueantico
3、rrosionmechanismofpolyanilineisbriefed,anditsapplicationincorrosion—pre—ventionofmetalsissummarized.Itispointedoutthatconductingpolyanilinepossessesreversi—bleredoxperformanceandcanwellpreventmetalsfromcorrosion.Thisiswhypolyaniline,asakindofnewgenerationofanticorrosivematerials
4、withoutdamagetoenvironment,isincreas—inglyattractingattentioninthefieldofanticorrosion.Moreover,suggestionsarealsogivena—boutthedevelopmenttrendofpolyanilinepaint.Keywords:polyaniline;paint;researchprogress;review聚苯胺是一種新型功能高分子材料,具有良好的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性,通過摻雜可獲得優(yōu)良的電化學性能.1985年DEBERRYl_1在不銹
5、鋼上電沉積聚苯胺膜,發(fā)現(xiàn)不銹鋼在硫酸溶液中的腐蝕速率顯著降低,從此聚苯胺和其他導電高分子作為新型的防腐蝕材料,日益受到材料保護工作者的關(guān)注.眾多研究發(fā)現(xiàn),聚苯胺的導電高分子膜層可用于鑄鐵、碳鋼、不銹鋼、鋁、銅、鋅和鈦等多種材料的腐蝕防護_2].與常規(guī)緩蝕劑如鉻酸鹽、鉬酸鹽等相比,聚苯胺對環(huán)境沒有任何副作用,是一種符合時代和科技發(fā)展的綠色緩蝕劑,目前在日本、韓國、意大利、德國和法國等亞歐國家已用于汽車、橋梁、造船業(yè)等惡劣條件下的重防腐.作者對聚苯胺防腐機理進行了淺析,概述了國內(nèi)外應用研究現(xiàn)狀,對聚苯胺在今后防腐領域的研究方向進行了展望.1防腐機理聚苯胺是
6、從苯胺單體出發(fā),通過化學氧化聚合或電化學聚合得到的一類導電高分子材料.聚苯胺可分為本征態(tài)和摻雜態(tài)兩種形式,本征態(tài)聚苯胺可視為對苯二胺單元和醌二亞胺單元的共聚物,其結(jié)構(gòu)為:NNY在O~1之問,Y越小,氧化程度越高收稿日期:2012—0925.作者簡介:李會敏(1968一),女,高級工程師,研究方向為軍事化學化學研究在上述結(jié)構(gòu)中,苯式和醌式的含量可以通過氧化或還原方式來改變.能夠穩(wěn)定存在的結(jié)構(gòu)主要有全還原態(tài)聚苯胺(LEB)、中間氧化態(tài)聚苯胺(EB),全氧化態(tài)聚苯胺(PNB).中間氧化態(tài)聚苯胺的Y===0.5,即重復單元由3個苯環(huán)和1個醌環(huán)所組成,是最常見的
7、本征態(tài)聚苯胺的存在形式.本征態(tài)聚苯胺可通過化學或電化學方式摻雜得到摻雜態(tài)聚苯胺.導電聚苯胺是一種具有氧化還原能力的共軛高分子,其氧化電位比鐵高,二者接觸時,在水和氧的參與下聚苯胺與鐵分別發(fā)生氧化反應,使鐵表面生成由Fe。O和7-FezO。組成的鈍化層,鈍化層的形成使其氧化電位顯著升高,并且使極化電阻增大和腐蝕電流減小,從而阻止了腐蝕的發(fā)生.WESSIING[4]認為聚苯胺可逆的氧化還原特性是其發(fā)揮鈍化作用的重要保證,腐蝕介質(zhì)中的溶解氧能將被鐵還原的聚苯胺重新氧化生成氧化態(tài)聚苯胺,有利于形成致密的鈍化層.SILVA等人采用不同酸摻雜的聚苯胺與聚甲基丙烯酸
8、甲酯共混而成的金屬防腐層,對防腐機理進行研究同樣得出:鈍化膜的形成是由于聚苯胺和不同金屬基體問