水性聚苯胺/海泡石/丙烯酸乳液复合防腐蚀涂层研究
发布时间：2021-07-22 03:10
目的研究水性聚苯胺/海泡石/丙烯酸乳液复合防腐涂层在NaCl溶液中对马口铁的防腐效果。方法采用原位化学氧化聚合方法,制备了聚苯胺/海泡石复合材料,并以丙烯酸乳液为成膜物质,制备了水性聚苯胺/海泡石/丙烯酸乳液复合防腐蚀涂层材料。通过扫描电镜和EDX对聚苯胺/海泡石复合材料的结构和形貌进行了表征。利用电化学交流阻抗谱、塔菲尔曲线和硫酸铜点滴试验,研究了海泡石/苯胺投料比、聚苯胺/海泡石复合材料用量、磷酸浓度等对复合涂层防腐性能的影响。结果扫描电镜观察显示,苯胺/海泡石复合材料具有纤维状结构。电化学测试及硫酸铜点滴试验表明,当海泡石/苯胺投料比为6:10、聚苯胺/海泡石复合材料用量为0.2%、磷酸浓度为0.1 mol/L时,其腐蚀电流密度为1.013X10-6A/cm2,腐蚀电位为-0.385V,极化电阻为14 350.8?,耐硫酸铜腐蚀时间为275 s,防腐效果最佳。结论当海泡石/苯胺投料比为6:10、聚苯胺/海泡石复合材料用量为0.2%、磷酸浓度为0.1 mol/L时,水性聚苯胺/海泡石/丙烯酸乳液复合防腐涂层对马口铁具有最佳的防腐效果。
【文章来源】：表面技术. 2017,46(07)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同海泡石/苯胺投料比制备的复合涂层的塔菲尔曲线和Bode模图
第46卷第7期陈宇等：水性聚苯胺/海泡石/丙烯酸乳液复合防腐蚀涂层研究·29·图2不同聚苯胺/海泡石复合材料含量制备的复合涂层的塔菲尔曲线和Bode模图Fig.2Tafelcurves(a)andBodeplots(b)ofcompositecoatingwithdifferentweightratioofpolyaniline/sepiolite表3海泡石/聚苯胺含量不同时的塔菲尔参数Tab.3Tafelparameterwithdifferentweightratioofsepiolite/aniline海泡石/聚苯胺含量/%Jcorr/(106A·cm2)Ecorr/VR/阴极塔菲尔斜率阳极塔菲尔斜率0.058.1210.5974469.04.7637.2180.12.7290.55311148.47.56110.2320.21.2190.403122745.9645.0840.43.8640.45810535.54.6766.0030.65.4880.5615060.77.5408.114和硫酸铜点滴试验结果（表4）均表明，当聚苯胺/海泡石复合材料含量为0.2%时，防腐效果最好，与塔菲尔测试结果一致。这说明随着聚苯胺/海泡石复合材料含量的增加，与金属表面形成的钝化层越致密，有效地降低腐蚀的反应速率，但过多的聚苯胺/海泡石材料在涂层中很难均匀地分散，严重影响涂层的连续性和防腐性能。表4海泡石/聚苯胺含量不同时硫酸铜点滴试验结果Tab.4Drippingtestresultsofcoppersulfatesolutionwithdifferentweightratioofsepiolite/aniline海泡石/聚苯胺含量/%硫酸铜点滴时间/s0.05890.11970.22620.42330.62122.3磷酸浓度对复合涂层防腐性能的影响图3是不同磷酸浓度下所制备的复合涂层的塔菲尔曲线和Bode模图，塔菲尔参数列于表5。由图3和表5可知，复合涂层的腐蚀电位和阻抗值随磷酸用量的增加呈先升后降的趋势，而腐蚀电流密度先减小后增大，因为随着磷酸用量的增加，聚苯胺所处的氧化状态具有更好的电导率和防腐性能，但过量的酸会增加体系的酸性，加快腐蚀反应速率。所以当磷酸的?
材料含量为0.2%时，防腐效果最好，与塔菲尔测试结果一致。这说明随着聚苯胺/海泡石复合材料含量的增加，与金属表面形成的钝化层越致密，有效地降低腐蚀的反应速率，但过多的聚苯胺/海泡石材料在涂层中很难均匀地分散，严重影响涂层的连续性和防腐性能。表4海泡石/聚苯胺含量不同时硫酸铜点滴试验结果Tab.4Drippingtestresultsofcoppersulfatesolutionwithdifferentweightratioofsepiolite/aniline海泡石/聚苯胺含量/%硫酸铜点滴时间/s0.05890.11970.22620.42330.62122.3磷酸浓度对复合涂层防腐性能的影响图3是不同磷酸浓度下所制备的复合涂层的塔菲尔曲线和Bode模图，塔菲尔参数列于表5。由图3和表5可知，复合涂层的腐蚀电位和阻抗值随磷酸用量的增加呈先升后降的趋势，而腐蚀电流密度先减小后增大，因为随着磷酸用量的增加，聚苯胺所处的氧化状态具有更好的电导率和防腐性能，但过量的酸会增加体系的酸性，加快腐蚀反应速率。所以当磷酸的浓度为0.1mol/L时，塔菲尔曲线中的腐蚀电位为0.385V，极化电阻为14350.8，极化腐蚀电流密度为1.013106A/cm2，涂层的模值最高。由表6中硫酸铜点滴结果可知，磷酸的浓度为0.1mol/L时，硫酸铜点滴时间达到275s，涂层耐蚀性能最好。图3不同磷酸浓度下制备的复合涂层的塔菲尔曲线和Bode模图Fig.3Tafelcurves(a)andBodeplots(b)ofcompositecoatingwithdifferentweightratioofphosphoricacid
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性聚苯胺及其衍生物涂层的防腐性能[J]. 胡传波,厉英,孔亚州,丁玉石. 化学进展. 2016(08)
[2]铝表面聚苯胺的电化学合成与性能研究[J]. 王华,宋航. 表面技术. 2016(04)
[3]电致变色型导电聚苯胺固态超级电容器的构建与性能研究[J]. 刘翠仙,余雅国,常云珍,周雯,袁伟,韩高义. 高分子学报. 2016(03)
[4]聚苯胺-环氧树脂复合转化膜在镀锌板上的耐蚀性研究[J]. 尹吉同,汤晓东,张创优,陆伟星,张千峰. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2016(01)
[5]高密度聚苯胺纳米线阵列的制备及在紫外探测器中的应用研究[J]. 俎喜红,张政,蒋雪梅,王欢,罗洪盛,王翠,易国斌. 高分子学报. 2015(03)
[6]聚苯胺/聚丙烯酸（酯）复合材料制备方法研究进展[J]. 李玉峰,高晓辉,祝晶晶,童丽萍,樊丽权. 化工进展. 2015(03)
[7]湿度对聚苯胺氨气传感器性能影响的研究[J]. 鞠洪岩,付大光,詹磊,李季,王献红,王佛松. 高分子学报. 2014(01)
[8]聚苯胺/聚砜复合材料的制备及其超级电容性能[J]. 尚秀丽,索陇宁,冯文成,吴海霞,胡中爱. 应用化学. 2013(09)
[9]季铵盐掺杂聚苯胺电极的电容性能[J]. 张淑英,温柳青,武克忠. 应用化学. 2013(08)
[10]聚苯胺水性涂料的制备及其防腐性能[J]. 张春,张红明,李应平,李季,王献红. 应用化学. 2012(05)
本文编号：3296318
【文章来源】：表面技术. 2017,46(07)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同海泡石/苯胺投料比制备的复合涂层的塔菲尔曲线和Bode模图
第46卷第7期陈宇等：水性聚苯胺/海泡石/丙烯酸乳液复合防腐蚀涂层研究·29·图2不同聚苯胺/海泡石复合材料含量制备的复合涂层的塔菲尔曲线和Bode模图Fig.2Tafelcurves(a)andBodeplots(b)ofcompositecoatingwithdifferentweightratioofpolyaniline/sepiolite表3海泡石/聚苯胺含量不同时的塔菲尔参数Tab.3Tafelparameterwithdifferentweightratioofsepiolite/aniline海泡石/聚苯胺含量/%Jcorr/(106A·cm2)Ecorr/VR/阴极塔菲尔斜率阳极塔菲尔斜率0.058.1210.5974469.04.7637.2180.12.7290.55311148.47.56110.2320.21.2190.403122745.9645.0840.43.8640.45810535.54.6766.0030.65.4880.5615060.77.5408.114和硫酸铜点滴试验结果（表4）均表明，当聚苯胺/海泡石复合材料含量为0.2%时，防腐效果最好，与塔菲尔测试结果一致。这说明随着聚苯胺/海泡石复合材料含量的增加，与金属表面形成的钝化层越致密，有效地降低腐蚀的反应速率，但过多的聚苯胺/海泡石材料在涂层中很难均匀地分散，严重影响涂层的连续性和防腐性能。表4海泡石/聚苯胺含量不同时硫酸铜点滴试验结果Tab.4Drippingtestresultsofcoppersulfatesolutionwithdifferentweightratioofsepiolite/aniline海泡石/聚苯胺含量/%硫酸铜点滴时间/s0.05890.11970.22620.42330.62122.3磷酸浓度对复合涂层防腐性能的影响图3是不同磷酸浓度下所制备的复合涂层的塔菲尔曲线和Bode模图，塔菲尔参数列于表5。由图3和表5可知，复合涂层的腐蚀电位和阻抗值随磷酸用量的增加呈先升后降的趋势，而腐蚀电流密度先减小后增大，因为随着磷酸用量的增加，聚苯胺所处的氧化状态具有更好的电导率和防腐性能，但过量的酸会增加体系的酸性，加快腐蚀反应速率。所以当磷酸的?
材料含量为0.2%时，防腐效果最好，与塔菲尔测试结果一致。这说明随着聚苯胺/海泡石复合材料含量的增加，与金属表面形成的钝化层越致密，有效地降低腐蚀的反应速率，但过多的聚苯胺/海泡石材料在涂层中很难均匀地分散，严重影响涂层的连续性和防腐性能。表4海泡石/聚苯胺含量不同时硫酸铜点滴试验结果Tab.4Drippingtestresultsofcoppersulfatesolutionwithdifferentweightratioofsepiolite/aniline海泡石/聚苯胺含量/%硫酸铜点滴时间/s0.05890.11970.22620.42330.62122.3磷酸浓度对复合涂层防腐性能的影响图3是不同磷酸浓度下所制备的复合涂层的塔菲尔曲线和Bode模图，塔菲尔参数列于表5。由图3和表5可知，复合涂层的腐蚀电位和阻抗值随磷酸用量的增加呈先升后降的趋势，而腐蚀电流密度先减小后增大，因为随着磷酸用量的增加，聚苯胺所处的氧化状态具有更好的电导率和防腐性能，但过量的酸会增加体系的酸性，加快腐蚀反应速率。所以当磷酸的浓度为0.1mol/L时，塔菲尔曲线中的腐蚀电位为0.385V，极化电阻为14350.8，极化腐蚀电流密度为1.013106A/cm2，涂层的模值最高。由表6中硫酸铜点滴结果可知，磷酸的浓度为0.1mol/L时，硫酸铜点滴时间达到275s，涂层耐蚀性能最好。图3不同磷酸浓度下制备的复合涂层的塔菲尔曲线和Bode模图Fig.3Tafelcurves(a)andBodeplots(b)ofcompositecoatingwithdifferentweightratioofphosphoricacid
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性聚苯胺及其衍生物涂层的防腐性能[J]. 胡传波,厉英,孔亚州,丁玉石. 化学进展. 2016(08)
[2]铝表面聚苯胺的电化学合成与性能研究[J]. 王华,宋航. 表面技术. 2016(04)
[3]电致变色型导电聚苯胺固态超级电容器的构建与性能研究[J]. 刘翠仙,余雅国,常云珍,周雯,袁伟,韩高义. 高分子学报. 2016(03)
[4]聚苯胺-环氧树脂复合转化膜在镀锌板上的耐蚀性研究[J]. 尹吉同,汤晓东,张创优,陆伟星,张千峰. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2016(01)
[5]高密度聚苯胺纳米线阵列的制备及在紫外探测器中的应用研究[J]. 俎喜红,张政,蒋雪梅,王欢,罗洪盛,王翠,易国斌. 高分子学报. 2015(03)
[6]聚苯胺/聚丙烯酸（酯）复合材料制备方法研究进展[J]. 李玉峰,高晓辉,祝晶晶,童丽萍,樊丽权. 化工进展. 2015(03)
[7]湿度对聚苯胺氨气传感器性能影响的研究[J]. 鞠洪岩,付大光,詹磊,李季,王献红,王佛松. 高分子学报. 2014(01)
[8]聚苯胺/聚砜复合材料的制备及其超级电容性能[J]. 尚秀丽,索陇宁,冯文成,吴海霞,胡中爱. 应用化学. 2013(09)
[9]季铵盐掺杂聚苯胺电极的电容性能[J]. 张淑英,温柳青,武克忠. 应用化学. 2013(08)
[10]聚苯胺水性涂料的制备及其防腐性能[J]. 张春,张红明,李应平,李季,王献红. 应用化学. 2012(05)
本文编号：3296318
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