共掺杂聚苯胺制备及其对环氧涂料耐蚀性影响

发布时间：2020-05-23 23:18

【摘要】：金属腐蚀带来的经济损失、安全事故、能源浪费、环境污染等问题阻碍了生产发展和科技进步,在金属表面覆盖一层涂层是防护腐蚀最有效的办法之一。掺杂态聚苯胺及其衍生物作为导电高分子聚合物,因具有多种防腐蚀机理,能有效降低不锈钢、低碳钢、铜、铝等金属的腐蚀速率,而受到广泛关注。本论文主要分三个部分:首先,以盐酸或磷酸作质子酸,十二烷基苯磺酸钠同时作乳化剂和共掺杂剂,采用低温慢速乳液聚合法合成出了一种大分子链的束状共掺杂态聚苯胺,通过FT-IR、SEM、XRD等表征方法进行了测试,然后将其添加至以低碳钢为基底的环氧树脂涂层中,通过EIS测试和浸泡试验考察复合涂层的耐蚀性能。结果表明,盐酸与十二烷基苯磺酸钠共掺杂制备的聚苯胺对环氧树脂涂层的耐蚀性有一定的改善,主要耐蚀机理为屏蔽效应和钝化效应。再进一步对上述复合涂层进行优化改进,分别考察环氧稀释剂种类、环氧助剂种类和共掺杂态聚苯胺添加量对复合涂层的耐蚀性影响。结果表明,环氧稀释剂为苯基缩水甘油醚,环氧助剂为消泡剂、流平剂等,共掺杂态聚苯胺添加量为1.0 wt.%时的复合涂层具有最优的耐蚀性能,EIS分析发现其阻抗值在浸泡150天后仍有10~8Ω·cm~2,防腐蚀机理以屏蔽效应为主,增大了涂层的迷宫效应。其次,选用苯基磷酸、磷钼酸和β-萘磺酸3种不同的有机杂化酸,与十二烷基苯磺酸共掺杂制备聚苯胺,并对比其单独掺杂的聚苯胺在环氧树脂涂层中的耐蚀性能。结果发现,β-萘磺酸共掺杂态聚苯胺的结构更致密、均匀,添加至环氧树脂涂料中可显著降低低碳钢的腐蚀速率。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ630.43

【参考文献】