Page 61 - 《橡塑技术与装备》2022年10期

理论与研究 明皓 等·聚合物基防腐涂层的制备及性能研究

聚合物基防腐涂层的制备及性能研究

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明皓 1，2 ，范文玉 ，贾修权 ，黄婷艳 1
(1. 沈阳科技学院，辽宁 沈阳 110167 ；
2. 沈阳工业大学，辽宁 沈阳 110870 ；
3. 沈阳化工大学，辽宁 沈阳 110142)

摘要： 聚苯胺又被称为导电塑料，是一种有前途的导电聚合物。掺杂态的聚苯胺因其掺杂酸种类、原料配比、合成条件的不同，
会产生结构和性能上的差异，进而影响其应用效果。本文采用六种常见的质子酸，通过化学氧化聚合法制备了聚苯胺粉体和聚苯
胺 / 二氧化硅复合材料，并应用于金属的表面防腐。测试了不同系列样品的耐盐雾试验性能和电化学性能。结果表明，盐酸掺杂
的聚苯胺 / 二氧化硅涂层在相同制备及试验条件下的腐蚀防护效果较好。相较于未复合二氧化硅的样品来说，复合材料的防腐效
果和电化学性能均有较大提升。导电聚合物基防腐涂层具备良好的成膜性和基体亲和力，是一种有前景的水性涂层材料。
关键词 ： 聚苯胺 ；纳米二氧化硅 ；防腐涂层 ；电化学测试
中图分类号 ： TQ328.9 文章编号 ： 1009-797X(2022)10-0011-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.10.003

用水作溶剂或分散介质的涂料称为水性涂料，是 材料并配制了环氧防腐涂层，考察了材料粒径对涂层
一种符合最新环保需求的涂料，在防腐涂层领域占据 结构、力学性能和防腐性能的影响。结果表明复合材
较高的比例 [1] 。和传统溶剂型涂料相比，水性涂料以 料的粒径影响涂层的硬度和防腐性能，以 PANI/SiO 2
水作溶剂，在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆施工， 为核心添加剂的涂层具有可推广性。此外，掺杂酸的
对材质表面适应性好，涂层附着力较强 [2] 。聚苯胺 种类和浓度对 PANI 复合材料防腐涂层的性能也有较
（PANI）又称 “ 导电塑料 ”，由于其出色的抗腐蚀特性、 大影响。刘剑普 [9] 研究了单一酸和复合酸掺杂聚苯胺
导电性及环境友好性，在防腐涂料、电容材料 [3] 中应 的导电性，单一酸为盐酸时电导率最大，复合酸的导
用广泛。聚苯胺可通过化学氧化聚合法在室温下制备 电性优于单一酸掺杂的 PANI。
[4]
，铵盐在水中的溶解度较好，使用不同的质子酸掺杂， 本文通过化学氧化聚合法，采用三种无机酸（盐
可获得不同结构和性能的聚苯胺产品。 酸，硫酸，磷酸）和三种有机酸（对甲苯磺酸，对氨
纳米二氧化硅作为一种最常用的无机添加剂，被 基苯磺酸，柠檬酸）作为掺杂酸分别制备了 PANI 和
大量研究者尝试制备 PANI/SiO 2 复合材料，并应用于 PANI/SiO 2 材料，并作为防腐涂层的主要成分，通过
各个领域。聂清欣 [5] 制备了 SiO 2 /PANI 复合柔性纳米 涂覆法在碳钢基体上成膜。考察了防腐涂层的耐盐雾
纤维应用于传感器领域，并测试了其氨敏性能，为柔 试验效果，通过显微镜观察和电化学测试等手段比较
性可穿戴气敏传感器的应用提供了良好的支撑。郭旭 了不同掺杂酸的聚合物基防腐涂层的性能。
[6]
将 Nano-SiO 2 @PANI 用于锂离子电池的负极材料，
考察了储锂性能，结果表明导电聚苯胺降低了电极内
阻，提升了锂离子的扩散率。王彩旗 [7] 等通过原位化
学氧化聚合法在中空介孔 SiO 2 粒子表面接枝了 PANI， 作者简介：明皓 (1988-)，男，博士研究生，讲师，研究方向：
应用于药物可控释放展现了良好的酸响应 pH 可控释 环境功能材料、电化学工业水处理技术。
基金项目 ：辽宁省教育厅科学研究经费项目（2020136
放行为。将 PANI/SiO 2 复合材料应用于防腐涂层也屡
2101）；沈阳科技学院科学研究项目（ZD-2021-06）；沈阳科
见报道。冯江波 [8] 制备了不同粒径的 PANI/SiO 2 复合 技学院校级创新团队。
收稿日期 ：2022-04-29

2022 第 48 卷 ·11·
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