不同酸掺杂聚苯胺的制备及其在环氧防腐涂料的应用研究

发布时间：2021-12-15 18:32

　　金属材料具有良好的机械性能,在各大领域都发挥着至关重要的作用。金属腐蚀不仅影响基础设施与工业设备的可靠性,而且还有可能诱发重大安全事故危害社会安全。聚苯胺具有制备工艺简单、原料廉价、性质稳定等优点,是防腐领域内研究最多的一种导电聚合物。但聚苯胺分子链是典型的刚性结构,不溶不熔的性质限制了聚苯胺的应用。为提升聚苯胺的防腐性能以及改善其在环氧涂料体系中的分散稳定性,本论文分别设计合成了两种酸掺杂的聚苯胺,并对其结构进行了表征,研究了其复合环氧涂料的防腐性能。一、以苯胺与2-羟基膦酰基乙酸为原料,通过化学氧化聚合的方法制备了2-羟基膦酰基乙酸掺杂聚苯胺（HPA-PANI）。通过XPS、SEM、UV-vis、FI-IR、XRD、Raman等手段表征了HPA-PANI的化学结构、组成以及形貌。研究表明,HPA主要掺杂在PANI中与醌环相连的氮原子上,HPA-PANI具有典型的纳米纤维结构,平均直径约为50 nm。在Q235碳钢表面制备了不同HPA-PANI含量的复合环氧涂层。在3.5 wt%的氯化钠溶液中,通过测定涂层的EIS和极化曲线研究了涂层的防腐性能。在浸泡30天后将涂层剥离,通过SEM-...

【文章来源】： 广西大学广西壮族自治区 211工程院校

【文章页数】：67 页

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 金属腐蚀概述
        1.1.1 金属腐蚀与危害及其当前形势
        1.1.2 金属腐蚀的防护
    1.2 导电聚合物聚苯胺
        1.2.1 聚苯胺的简介
        1.2.2 聚苯胺的合成
        1.2.3 聚苯胺的掺杂
        1.2.4 聚苯胺的应用
    1.3 防腐涂料
        1.3.1 防腐涂料的成膜物质
        1.3.2 防腐涂料的固化剂
        1.3.3 防腐涂料的颜料
    1.4 聚苯胺防腐涂料
        1.4.1 聚苯胺防腐涂料的研究进展
        1.4.2 聚苯胺防腐机理的研究进展
    1.5 本课题的研究思路及主要内容
第二章 实验试剂、设备及表征测试方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验设备
    2.3 酸掺杂聚苯胺及其复合涂层试样的表征方法
        2.3.1 傅里叶变换红外光谱(FI-IR)表征
        2.3.2 拉曼光谱(Raman spectra)表征
        2.3.3 固体紫外-可见分光光度计(UV-vis)表征
        2.3.4 X射线粉末衍射(XRD)表征
        2.3.5 扫描电镜(SEM)表征
        2.3.6 X射线光电子能谱分析(XPS)表征
    2.4 涂层性能测试方法
        2.4.1 硬度测试
        2.4.2 附着力测试
        2.4.3 电化学测试
第三章 2-羟基膦酰基乙酸(HPA)掺杂聚苯胺的制备及其防腐性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 2-羟基膦酰基乙酸掺杂聚苯胺(HPA-PANI)的合成
        3.2.2 环氧清漆中酚醛胺固化剂比例优化
        3.2.3 HPA-PANI环氧防腐涂层的制备
    3.3 结果与分析
        3.3.1 聚苯胺结构表征
        3.3.2 不同固化剂含量对环氧清漆性能的影响
        3.3.3 HPA-PANI/环氧复合涂层的防腐性能
        3.3.4 HPA-PANI纳米纤维浓度对防护性能涂层的影响
        3.3.5 腐蚀表面的组成分析
        3.3.6 复合涂料的防腐机理分析
    3.4 小结
第四章 自掺杂磺化聚苯胺(SPANI)的制备及其水性复合涂料防腐性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 自掺杂磺化聚苯胺(SPANI)的制备
        4.2.2 SPANI涂层的制备
        4.2.3 SPANI/ATO水性分散液的制备
        4.2.4 SPANI-ATO复合涂层的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 自掺杂磺化聚苯胺(SPANI)的化学结构表征
        4.3.2 自掺杂磺化聚苯胺(SPANI)、ATO粉的表面形貌(SEM)
        4.3.3 SPANI涂层的防腐性能评价
        4.3.4 SPANI/ATO复合涂层的附着力与硬度
        4.3.5 SPANI/ATO复合涂层的防腐性能评价
    4.4 总结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况


【参考文献】：
期刊论文
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[3]金属腐蚀防护有机涂层的研究现状 [J]. 郭璐.  广东化工. 2017(06)
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本文编号：3536934