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亚大丰晖 本征态聚苯胺的防腐性能【聚苯胺防腐涂料】

发布时间:2023-03-20

在过去的十余年中 ,聚苯胺(PANI)对金属的防腐作用受到人们的关注.DeBerry(1986 年)最早研究了 PANI的防腐性能,他通过电化学方法把聚苯胺沉积于不锈钢上,使不锈钢在酸性环境中的抗腐蚀性得以改善.美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)和国家航宇局(NASA)的联合小组考察了以掺杂的导电聚苯胺作为底漆、以环氧或聚氨酯为面漆涂覆的碳钢的性能,发现带有环氧面漆的掺杂聚苯胺防腐漆的性能优于单纯的环氧面漆。

 

聚苯胺优良的防腐性能已为大家所公认,但对于本征态有效还是掺杂态有效尚存在分歧,大多数研究者倾向于认为本征态聚苯胺(FB)比掺杂态聚苯胺有更好的防腐性能,而且这种防腐性能可能还与介质有关。相关研究表明,未掺杂的聚苯胺是良好的抗腐蚀涂层,而导电的质子化 聚苯胺无效,王献红等认为环氧树脂涂层中含有 1.0mass %的 EB 就具有良好的防腐性能。

 

关于聚苯胺的防腐机理,人们也进行了广泛的研究,对掺杂态聚苯胺主要存在两种代表性的观点.Wessling 等认为掺杂态聚苯胺主要是通过催化作用使金属表面形成致密的氧化物膜,使金属处于钝化区,降低了腐蚀速率;另一种是 Schauer等提出的 MCP 机理,他们认为导电性的聚苯胺盐首先使金属钝化,并由于其导电性使阴极反应发生在聚苯胺膜上.而不是在金属/聚合物界面,即阴、阳极反应是空间分离的,从而使这种钝化状态得以保持。

 

最后,由于掺杂态的聚苯胺被脱掺杂,本征态的聚苯胺发挥其保护作用,Schauer进一步研究表明,导电性面漆可以促进阴、阳极反应的空间分离,提供更好的防腐效果,也有研究者认为质子酸掺杂剂的酸根离子,如樟脑磺酸根(CSA)、磷酸根等,能与Fe2+形成不溶复合物保护层,使金属表面钝化,对 EB 的防腐机理,也存在分歧.Fahlman等认为 EB 是通过一种阳极保护作用发挥其防腐性能,EB 夺取金属表面的电子,形成一种氧化物保护层,认为 EB 促使金属表面形成致密、连续或低孔隙的膜,在金属表面维持一定的碱性环境,减缓腐蚀的发生。


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